aparamenta cerrada

Manual del producto XGN2-12(Z) 12kV, tipo caja, para interiores, interruptor de CA fijo con envolvente metálica.

1. Descripción general del producto

El XGN2-12 (Z) es un cuadro de distribución de CA fijo tipo caja de 12 kV para interiores, un modelo clásico ampliamente utilizado en la distribución de energía de media tensión en China. Con un interruptor automático de vacío como componente principal de interrupción, adopta una estructura de instalación fija, sellada y con blindaje metálico. Está diseñado y fabricado en estricta conformidad con las normas nacionales e internacionales, como la GB 3906 "Cuadrícula y equipo de control de CA con envolvente metálica de 3,6 kV a 40,5 kV" y la IEC 60298 "Cuadrícula y equipo de control de CA con envolvente metálica para tensiones nominales superiores a 1 kV e inferiores a 52 kV". Ofrece ventajas clave como seguridad y fiabilidad, alta capacidad de interrupción, mantenimiento sencillo y buena capacidad de expansión, lo que lo convierte en un equipo de distribución de energía ideal para redes de distribución tradicionales, suministro de energía industrial y subestaciones pequeñas.

Este producto se utiliza principalmente para la distribución, el control y la protección de redes de distribución de 10 kV. Permite funciones como la conmutación de líneas, el aislamiento de fallas y la monitorización de voltaje. Se adapta a una amplia gama de entornos, como subestaciones urbanas, empresas industriales y mineras, suministro de energía auxiliar para centrales eléctricas, suministro de energía para transporte ferroviario y conexión a redes de energías renovables, y resulta especialmente adecuado para condiciones de trabajo con altos requisitos de fiabilidad y operaciones frecuentes.

2. Estructura básica y principio de funcionamiento

2.1 Composición de la estructura central

El producto adopta un diseño de compartimentos modulares y una estructura de mantenimiento delantera y trasera, y se compone de cuatro compartimentos independientes y componentes de soporte en su conjunto:

1. Estructura y protección del armario

    (1) El gabinete está formado por doblado y soldadura CNC de chapa de acero laminado en frío de alta resistencia/chapa recubierta de aluminio-zinc con un espesor de 2,0~2,5 mm. La superficie está tratada con eliminación de óxido por fosfatado + pulverización electrostática, que es anticorrosiva, a prueba de óxido, de alta resistencia mecánica y tiene una resistencia sísmica de grado 8, adaptándose a terrenos complejos y entornos de vibración.

(2) El gabinete está dividido en cuatro compartimentos metálicos independientes: compartimento del interruptor automático, compartimento de la barra colectora, compartimento del cable y compartimento del relé. Cada compartimento está completamente aislado por tabiques metálicos conectados a tierra, lo que bloquea eficazmente la propagación de arcos de falla y gases a alta temperatura, y evita la expansión de fallas.

(3) El diseño de doble puerta frontal y trasera permite la instalación en la pared. Las operaciones de mantenimiento de todos los componentes primarios y secundarios se pueden realizar en la parte frontal/trasera sin reservar espacio de mantenimiento lateral, lo que mejora considerablemente la tasa de utilización del espacio en la sala de distribución eléctrica.

(4) En la parte superior de cada compartimento se encuentran canales de alivio de presión orientados. Cuando se produce un arco eléctrico en el interior, el gas a alta temperatura y alta presión puede dirigirse rápidamente hacia una dirección segura para evitar que el gabinete explote y garantizar la seguridad del personal de operación y mantenimiento, así como de los equipos circundantes.

2. Componentes principales del circuito principal primario

(1) Interruptor automático de vacío: Estándar con ZN28, ZN63 (VS1) y otras series de interruptores automáticos de vacío, mecanismo de operación de imán permanente/resorte opcional, corriente nominal que cubre 630A~3150A, corriente nominal de ruptura de cortocircuito de hasta 20kA~40kA, vida útil mecánica ≥10,000 ciclos. Tiene las ventajas de una velocidad de ruptura rápida, fuerte capacidad de extinción de arco y ausencia de mantenimiento, y puede conmutar frecuentemente la carga y la corriente de cortocircuito.

(2) Interruptor de aislamiento/conexión a tierra: Instalado junto con el disyuntor, adopta un mecanismo de operación manual para lograr el aislamiento eléctrico y una conexión a tierra segura. Forma un enclavamiento obligatorio con el disyuntor y la puerta del armario mediante un enclavamiento mecánico, implementando estrictamente las funciones de "cinco prevención".

    (3) Sistema de barras colectoras: Adopta barras colectoras de cobre estañado/aluminio, con suficiente distancia de aislamiento entre fases y a tierra, distancia de fuga ≥25 mm/kV. Se pueden personalizar barras colectoras dobles o simples con estructura de derivación para satisfacer diferentes requisitos de la red de distribución de energía; el compartimento de la barra colectora adopta un diseño sellado para evitar la intrusión de polvo y humedad y garantizar la estabilidad del aislamiento a largo plazo.

    (4) Componentes de conexión de cables: El compartimento de cables tiene un amplio espacio, puede adaptarse a cables de alta tensión con un área de sección transversal de 3×300 mm² o inferior, y está equipado con abrazaderas para cables, terminales de puesta a tierra y transformadores de corriente para una instalación, puesta a tierra y monitoreo de corriente de cables convenientes.

3. Sistema de control secundario y enclavamiento

    (1) Enclavamiento mecánico de "cinco prevenciones": Implementar un enclavamiento obligatorio mediante estructuras mecánicas como bielas y pestillos para garantizar:

        ① Evitar el cierre/apertura del interruptor de aislamiento bajo carga;

        ② Evitar el cierre/apertura incorrectos del interruptor de circuito de vacío;

        ③ Evite conectar el cable de tierra/cerrar el interruptor de tierra con la alimentación encendida;

        ④ Evitar el cierre con el cable de puesta a tierra/interruptor de puesta a tierra cerrado;

        ⑤ Evitar entrar por error en un compartimento activo.

(2) Compartimento de relés secundario: Integra relés de protección, amperímetros, voltímetros, luces indicadoras y botones de operación. Puede configurarse con funciones de protección como sobrecorriente, disparo instantáneo, secuencia cero y sobretensión, y admite la conexión con dispositivos de protección integrados y sistemas de automatización.

    (3) Mecanismo de operación: El interruptor automático adopta un mecanismo de operación por resorte, que puede operarse manual o eléctricamente con un pequeño par de operación y un cierre y apertura confiables; el interruptor de aislamiento/interruptor de puesta a tierra adopta operación manual y está equipado con indicadores de posición para mostrar visualmente el estado del equipo.

2.2 Principio de funcionamiento

- Funcionamiento normal: El interruptor de vacío está cerrado, el interruptor de aislamiento está en la posición de cerrado y la corriente se distribuye a través de la barra colectora → interruptor → cable → carga aguas abajo; el sistema secundario supervisa en tiempo real parámetros operativos como la corriente y la tensión.

- Operación de apertura: Disparar el disyuntor para abrir manual o eléctricamente para cortar la corriente de carga; para mantenimiento, desconecte el interruptor de aislamiento y cierre el seccionador de tierra para realizar el aislamiento eléctrico y la conexión a tierra segura de la línea.

- Protección contra fallas: Cuando se produce un cortocircuito, una sobrecarga u otras fallas en la línea, el relé de protección activa el interruptor automático para que se abra rápidamente, interrumpa el circuito defectuoso y evite que la falla se propague; después de eliminar la falla, se puede realizar un reinicio manual para restablecer el suministro eléctrico.

3. Especificaciones básicas (cobertura completa, personalizable)

| Categoría de parámetro | Especificaciones principales | Descripción detallada |

|--------------------|---------------------|----------------------|

| Tensión nominal | 12 kV | Adaptado al estándar de red de distribución de 10 kV de China |

| Frecuencia nominal | 50 Hz | De acuerdo con el estándar de red de frecuencia eléctrica |

| Corriente nominal | 630A / 1250A / 1600A / 2000A / 3150A | Cubre todos los escenarios, desde distribución a pequeña escala hasta cargas industriales a gran escala |

| Corriente nominal de ruptura de cortocircuito | 20 kA / 25 kA / 31,5 kA / 40 kA (3 s) | Se pueden seleccionar interruptores automáticos de vacío con diferentes capacidades de ruptura según los requisitos |

| Corriente de pico nominal | 50 kA / 63 kA / 80 kA / 100 kA | Correspondiente a la capacidad máxima de resistencia de la corriente de interrupción de cortocircuito |

| Tipo de interruptor principal | Disyuntor de vacío | Mecanismo de resorte/imán permanente opcional para los modelos ZN28, ZN63 (VS1) y otros |

| Nivel de aislamiento | Tensión de resistencia a frecuencia industrial: 42 kV/1 min; Tensión de resistencia a impulsos de rayo: 75 kV | Conforme a la norma GB 311 para garantizar la fiabilidad del aislamiento |

| Grado de protección | IP30 (Gabinete) / IP67 (Terminal del interruptor automático) | Evita que los dedos toquen partes con tensión; resistente al polvo y al agua para el terminal del interruptor automático |

| Dimensiones del mueble | Altura: 2200~2300 mm; Ancho: 1000~1200 mm; Profundidad: 1200~1500 mm | Tamaño personalizable según la configuración |

| Vida útil mecánica | Disyuntor: ≥10.000 veces; Interruptor de aislamiento: ≥5.000 veces | Larga vida útil de los componentes principales y largo ciclo sin mantenimiento |

| Entorno de trabajo | Temperatura: -25℃～+40℃; Humedad: ≤95% (sin condensación); Altitud: ≤2000m (personalizable para gran altitud) | Se adapta a la mayoría de los entornos interiores; aislamiento mejorado para zonas de gran altitud |

| Normas de implementación | GB 3906, IEC 60298, GB 311, DL/T 404 | Cumple plenamente con las normas nacionales, industriales e internacionales |

4. Ventajas principales del producto

4.1 Máxima protección de seguridad y riesgo operativo controlable

1. Enclavamiento completo de "cinco medidas de prevención": El enclavamiento mecánico obligatorio elimina los accidentes personales y de equipos causados ​​por un mal funcionamiento humano en el origen.

2. Protección contra fallas de arco: El aislamiento del compartimento y el canal de alivio de presión direccional limitan eficazmente la propagación de fallas y garantizan la seguridad del personal de operación y mantenimiento.

3. Excelente rendimiento de aislamiento: La mayor distancia de fuga y el espaciado suficiente entre aislamientos se adaptan a entornos adversos como la alta humedad y la contaminación, con un aislamiento estable y fiable.

4. Estructura metálica cerrada: La conexión a tierra de la carcasa totalmente metálica evita las descargas eléctricas y las interferencias ambientales externas, lo que garantiza un funcionamiento más seguro.

4.2 Alto rendimiento y adaptabilidad a condiciones de trabajo complejas

1. Alta capacidad de ruptura y gran corriente: El interruptor automático de vacío tiene una gran capacidad de ruptura, cumpliendo con los requisitos de escenarios de alta corriente como grandes subestaciones y cargas industriales.

2. Adaptabilidad al funcionamiento frecuente: El interruptor automático tiene una larga vida útil mecánica, lo que lo hace adecuado para industrias que requieren conmutaciones frecuentes, como la siderúrgica y la química.

3. Configuración de barra colectora flexible: admite barra colectora simple, barra colectora doble, barra colectora simple con derivación y otras estructuras, adaptándose a varias redes de distribución de energía.

4. Compatibilidad total con las condiciones de funcionamiento: Puede funcionar de forma estable en entornos como -25℃~+40℃, gran altitud y alta humedad sin restricciones ambientales especiales.

4.3 Mantenimiento conveniente y bajo costo del ciclo de vida

1. Diseño de mantenimiento del compartimento: Cada compartimento es independiente, se puede reparar en particiones sin afectar el funcionamiento de otros circuitos.

2. Diseño de mantenimiento de doble cara: Puertas delanteras y traseras, instalación en pared, no requiere espacio lateral para mantenimiento, alta tasa de utilización del espacio.

3. Componentes principales que no requieren mantenimiento: La cámara de extinción de arco del interruptor de circuito de vacío no requiere mantenimiento y su estructura general no tiene partes vulnerables, lo que resulta en un bajo costo de mantenimiento.

4. Monitorización visual: Equipado con indicadores de posición y ventanas de instrumentos para comprobar visualmente el estado del equipo y facilitar la inspección diaria.

4.4 Expansión inteligente para el futuro

1. Actualización inteligente: Puede integrar la monitorización mediante sensores de temperatura, la protección contra arcos eléctricos y los módulos de monitorización en línea para lograr la percepción del estado del equipo.

2. Integración con sistemas de automatización: Admite protocolos de comunicación como Modbus e IEC 61850 y se puede conectar sin problemas a los sistemas de automatización de la red de distribución.

3. Compatibilidad con diversos dispositivos de protección: Puede cooperar con los principales dispositivos de protección integrados y dispositivos de medición y control, tanto nacionales como internacionales, para satisfacer las necesidades de las redes inteligentes.

5. Escenarios de aplicación típicos

1. Red de distribución urbana: Como interruptores de entrada, salida y seccionamiento de estaciones de distribución de 10 kV para realizar la distribución de energía y el aislamiento de fallas.

2. Empresas industriales y mineras: Se utilizan para la distribución de energía en fábricas, minas, metalurgia y otras industrias para proteger cargas importantes como motores y ventiladores.

3. Suministro de energía auxiliar de centrales eléctricas: Como aparamenta para el suministro de energía auxiliar de centrales eléctricas para garantizar un suministro de energía fiable para los sistemas auxiliares de los grupos electrógenos.

4. Transporte ferroviario: Se utiliza en los sistemas de suministro de energía de tracción de metros, trenes ligeros y otros medios de transporte ferroviario para garantizar una distribución de energía estable y fiable.

5. Conexión a la red de energías renovables: Como aparamenta conectada a la red para centrales fotovoltaicas, eólicas y otras centrales de energías renovables, para lograr una transmisión segura de energía renovable.

6. Infraestructura: Aplicable a lugares con altos requisitos de fiabilidad en el suministro eléctrico, como aeropuertos, hospitales y centros de datos.