Энергометрия для взрывозащищенных распределительных шкафов

Взрывозащищенные распределительные шкафы с учетом энергопотребления создают проблему координации еще до того, как они создадут точку данных. Эксплуатация требует данных о потреблении, команда контрольно-измерительных приборов требует сигналов, а электротехническая команда должна разместить каждую цепь внутри сертифицированного корпуса. Решение заключается не в добавлении стандартного панельного счетчика после того, как конструкция шкафа будет заморожена. Учет должен быть спроектирован в корпусе Ex d или Ex e с самого начала однолинейной схемы, поскольку расположение трансформаторов тока, отводы напряжения, коммуникационная проводка и температурный класс — все это взаимодействует. В этой статье рассматриваются решения, которые я прошу инженерные группы исправить до выпуска чертежей, а не после того, как заводские приемочные испытания выявят проблему с установкой.

Функции учета энергии во взрывозащищенном распределительном шкафу

Энергосчетчик во взрывоопасной зоне — это не дисплей, прикрученный к двери. Это измерительная цепь, которая меняет компоновку корпуса. Счетчик получает сигналы тока от трансформаторов тока и ссылки на напряжение от шин или кабельных вводов, а затем преобразует их в значения энергии, показания спроса или импульсные выходы. Каждое из этих соединений должно соответствовать тем же ограничениям по искровому зазору, пути утечки и температуре, что и силовая цепь. Если счетчик находится за смотровым окном, окно становится частью сертифицированной системы корпуса. Если счетчик слепой, обслуживающему персоналу нужен другой способ считывания данных, обычно через канал связи.

До начала компоновки я фиксирую следующие параметры с клиентом или EPC:

Каждый из этих вариантов изменяет количество кабельных вводов, компоновку клеммного отсека и тепловой расчет.

Технические характеристики входных цепей измерения и решения по классу точности

Схема измерения так же стабильна, как и трансформатор приборов, питающий ее. Я предпочел бы уменьшить количество непроверенных допущений здесь, чем где-либо еще в шкафу. Счетчик с классом точности 0,5S теряет смысл, если нагрузка ТТ слишком высока или если опорное напряжение взято не с той стороны защитного элемента.

Коэффициент трансформации, нагрузка и номинальная мощность короткого замыкания трансформатора тока

Мы указываем коэффициент трансформации ТТ исходя из максимальной ожидаемой нагрузки, а не только по номиналу корпуса автоматического выключателя. Корпус на 400 А с подключенной нагрузкой 100 А требует ТТ 150/1 А или 200/1 А, если кто-то ожидает осмысленных показаний при низкой нагрузке. Нагрузка, заявленная производителем счетчика, должна быть добавлена к импедансу цепи проводки между ТТ и счетчиком. Длинные вторичные цепи внутри шкафа или цепи, ведущие в отдельный отсек измерения, могут привести к превышению нагрузки выше предела класса ТТ. Также необходимо проверить термическую стойкость ТТ к току короткого времени по отношению к вышестоящему защитному устройству, поскольку ТТ, который насыщается в условиях короткого замыкания, не уничтожит счетчик, но может давать ложные показания до стабилизации.

Подключение напряжения, предохранители и разделение

Входные цепи напряжения должны быть защищены предохранителями близко к точке ответвления. В корпусе Ex e проводка напряжения не может совместно использоваться с кабелями связи или измерительными кабелями, если правила разделения для метода защиты это не допускают. Я предпочитаю отдельный ряд клемм для измерительного напряжения с отдельным предохранителем, рассчитанным на входное сопротивление счетчика, а не на нагрузку ответвления. Этот предохранитель защищает вход счетчика от обратной подачи или нижестоящего короткого замыкания, не прерывая основную цепь.

Класс точности и проверка масштабирования

Класс 0,5S часто указывается для учета выручки или договорных расчетов, в то время как класс 1 достаточен для внутреннего распределения энергии. Важным этапом является проверка масштабирования во время ввода в эксплуатацию. Если коэффициент трансформации ТТ, коэффициент трансформации ТН и настройки счетчика не согласованы одновременно, отображаемое значение энергии может отличаться на коэффициент трансформации. Мы проверяем это с известной нагрузкой на заводских испытаниях и снова во время ввода в эксплуатацию на объекте до закрытия панели.

Требования к связи, проводке и сертификации для шкафов учета

Добавление учета изменяет тепловой бюджет. Счетчик мощностью 10 Вт и его источник питания могут показаться незначительными, но внутри герметичного взрывозащищенного корпуса при температуре окружающей среды 50°C 10 Вт могут повысить внутреннюю температуру настолько, что это повлияет на запас по классу T. Мы включаем счетчик, вспомогательное питание и коммуникационную электронику в тепловой расчет. Если корпус уже близок к пределу своего температурного класса, решением может быть отдельная камера учета Ex e или больший корпус, а не больший контур охлаждения.

Поскольку оборудование учета часто размещается в одном шкафу с устройствами изоляции двигателей, схема разъединителей влияет на пространство, доступное для ТТ и клеммных рядов. <Взрывозащищенные выключатели моторов: соответствие стандартам ATEX и NECобъясняет различия в методах защиты, которые определяют, находится ли разъединитель в взрывонепроницаемой камере или в отсеке Ex e, что является тем же выбором компоновки, который регулирует объем учета.

Следующим ограничением является разделение проводки. Провода напряжения учета, коммуникационные проводники и силовые кабели нельзя смешивать в одном кабельном канале без проверки стандарта для конкретного метода защиты. В системах Ex e расстояния между проводниками и по поверхности изоляции определяют расстояние между клеммами. Кабель RS485 счетчика не должен проходить параллельно силовым проводникам по всему шкафу. Если он должен пересекаться, он должен пересекаться под прямым углом или через заземленный разделитель. Эти правила не являются мелкими удобствами при установке. Это условия, зафиксированные в сертификационном файле.

Практическая проверка перед выбором коммуникации заключается в подтверждении того, кому принадлежат данные учета. Если SCADA объекта ожидает карту регистров Modbus, а сборщик панелей поставляет только импульсные выходы, пусконаладка останавливается. Отправьте ваш список точек SCADA по адресу gm*@***om.com до того, как коммуникационный модуль будет заморожен.

BXM(D)8050 от Warom распределительные коробки для освещения показывают, почему модульная конструкция имеет значение. Они объединяют камеры Ex d и Ex e в одном корпусе, что обеспечивает определенное место для счетчика за взрывонепроницаемым окном и клемм в камере повышенной безопасности. Та же модульная логика применяется, когда счетчик слепой: коммуникационные модули располагаются в клеммном отсеке Ex e, а взрывонепроницаемая камера остается зарезервированной для коммутационного или измерительного элемента, который в ней нуждается.

Заводские испытания и документация для шкафов с учетом энергии

Шкаф с учетом имеет две последовательности испытаний. Первая проверяет корпус, искровые промежутки, пути утечки тока и защиту от проникновения. Вторая проверяет полярность ТТ, коэффициент трансформации, масштабирование и коммуникационные регистры. Я хочу, чтобы обе были свидетельствованы перед отгрузкой, не потому, что шкаф нельзя исправить позже, а потому, что исправления на месте стоят дороже любой заводской доработки. Если неправильная полярность ТТ обнаружена после установки, сборка шкафа уже завершена, и счетчик будет показывать обратную мощность до тех пор, пока электрик на месте не откроет сертифицированный корпус.

В проекте Tilenga в Уганде электрические системы охватывали площадки скважин, центральный перерабатывающий завод и трубопроводы в экстремальных условиях с низким уровнем обслуживания и нулевыми инцидентами безопасности. Шкаф с учетом должен соответствовать тому же стандарту: путь передачи данных должен выдержать пусконаладку без повторного открытия сертифицированного корпуса. Это происходит только тогда, когда пакет чертежей включает расположение ТТ, карту регистров и список точек учета до производства.

Подтверждение конструкции шкафа с учетом энергии

Учет энергии внутри взрывонепроницаемого шкафа или шкафа повышенной безопасности создает координацию между электрическими, приборными и сертификационными областями. Ошибка, обнаруженная при пусконаладке на месте, стоит дороже, чем проверка чертежей в начале. Отправьте вашу однолинейную схему, подключенную нагрузку, классификацию опасной зоны и список точек учета по адресу gm*@***om.com или позвоните по телефону +86 21 39977076 / +86 21 39972657. Мы подтвердим нагрузку ТТ, масштабирование, сопоставление коммуникаций и компоновку корпуса до начала производства шкафа, чтобы окончательный заводской приемочный тест не имел нерешенных проблем с учетом.

Часто задаваемые вопросы о взрывозащищенных распределительных шкафах с учетом энергии

Можно ли установить стандартный панельный счетчик энергии внутри взрывозащищенного распределительного шкафа?

Стандартный панельный счетчик энергии нельзя помещать внутрь сертифицированного корпуса для опасных зон, если счетчик не имеет соответствующей маркировки Ex или не расположен за сертифицированным взрывонепроницаемым окном. Лучший путь — с самого начала проектировать счетчик в сертифицированном корпусе. Если счетчик слепой, коммуникационный выход через клеммный отсек Ex e обычно проще и позволяет избежать ослабления двери большим смотровым окном.

Влияет ли учет энергии на класс температуры шкафа?

Только если запас по классу температуры уже невелик. Счетчик и его вспомогательный источник питания добавляют постоянное тепло в герметичный корпус. Если запас по классу T мал, расчет внутренней температуры может привести к тому, что оборудование попадет в следующий более низкий класс температуры. Мы включаем все активные устройства в тепловую оценку перед заказом, и если запас не может быть восстановлен, мы указываем счетчик с меньшим энергопотреблением или перемещаем электронику в отдельную камеру Ex e.

В чем разница между счетчиками класса 0.5 и 0.5S в шкафах для опасных зон?

Разница проявляется при низком токе, а не при полной нагрузке. Счетчик класса 0.5S сохраняет заявленную точность в более широком диапазоне низких токов, что важно, когда нагрузка составляет менее 20 процентов от номинального тока ТТ. Обычного счетчика класса 0.5 достаточно для многих внутренних проверок, но если шкаф питает арендатора, межфирменный счетчик или точку коммерческого биллинга, 0.5S является более безопасным выбором. Увеличение стоимости незначительно по сравнению с оспариваемым показанием энергии.

Как мы подтверждаем правильное соотношение КТ и карту связи перед заказом?

Отправьте однолинейную схему, подключенную нагрузку и список регистров SCADA. Мы подтвердим соотношение КТ, масштабирование счетчика и какой коммуникационный выход подходит для сертифицированного шкафа, не ослабляя корпус. Мы также проверим нагрузку КТ относительно длины вторичной проводки и входного импеданса счетчика, поскольку эти детали определяют, будет ли петля измерения панели стабильной с первого дня. Поделитесь своими требованиями с gm*@***om.com или позвоните по телефону +86 21 39977076, и мы вернем спецификацию измерения вместе с коммерческим предложением на главный распределительный шкаф.

Если вас интересует, ознакомьтесь с этими связанными статьями:

Баликпапанская промышленная выставка – BEX
WAROM планирует принять участие в выставке Oil & Gas Asia в Куала-Лумпуре в 2025 году
WAROM на NOG ENERGY WEEK
OGI 2024 Джакарта в разгаре
Explosion Proof Emergency Exit Light Fittings для промышленной безопасности

С более чем десятилетним опытом он — опытный инженер по взрывобезопасности электротехники, специализирующийся на проектировании и производстве безопасной и взрывобезопасной продукции. Он обладает глубокими знаниями в ключевых сферах, включая системы взрывозащиты, освещение для атомной энергетики, морскую безопасность, пожарную защиту и интеллектуальные системы управления. В Warom Technology Incorporated Company он занимает две руководящие должности: заместитель главного инженера по международному бизнесу и руководитель отдела международных НИОКР, где курирует исследования и разработки и обеспечивает точную передачу проектной документации для международных проектов. Стремясь к продвижению глобальной промышленной безопасности, он сосредоточен на преобразовании сложных технологий в практические решения, помогающие клиентам внедрять более безопасные, умные и надёжные системы управления по всему миру.

Qi Lingyi