目的と要件
12-イン 1 アウトの AC コンバイナー キャビネットを設計します。オフグリッド プロジェクトであるため、必要なのはコンバイナー機能のみです。
上記の原理図によると、キャビネットの仕様は 5000kVA/800V です。キャビネットに流入する合計電流は、350kW * 12 / 800V / 1.732 ≈ 3031A です。分岐あたりの平均電流は 253A です。
主要設備の計算と設計
入力モールドケースサーキットブレーカ (MCCB)
1.数量: 12 ユニット、「12 インチ」トポロジに一致します。入力ブランチごとに 1 つのブレーカーが独立した保護を実現し、他のブランチに影響を与えることなく障害のあるブランチのみを分離します。
電流定格: 合計出力電流 ~3031A。 12 個のブランチ間で均等に分割すると、ブランチあたり最大約 253A になります。長時間の運転時の過負荷トリップを防ぐために、400A ブレーカーが選択されています。 (式: I_total=(P_total) / (√3 * V_LL) )
極: 3P (三相)。オフグリッド AC システムの中核は、三相電力回路です。-中性線は端子を介して個別に接続されるため（ブレーカーによって遮断されない）、設計が簡素化され、主三相回路の信頼性の高い保護が確保されます。-。
遮断容量: 50kA 以上。800V での推定単一分岐短絡電流 (~31.5kA) を迅速に遮断でき、アーク損傷を防止し、信頼性の高い故障分離を保証します。
出力フレームサーキットブレーカー (FCB)
1.数量: 1 ユニット、「1-out」トポロジに一致します。 1 つのメイン ブレーカーが 12 の入力からの結合された出力を制御します。
2.電流定格: 合計電流 ~3031A。 4000A フレーム ブレーカーが選択されており (非連続的な全負荷とバスバー/ケーブルの冗長性を考慮)、-短時間の過負荷をサポートし、高出力の需要に対応します。-
3.不足電圧遅延解除: オフグリッド システムにはグリッド サポートが不足しており、電圧が変動しやすいです。-遅延機能は、過渡的な電圧低下時の迷惑なトリップを防止し、電源の安定性を確保します。
4.極: 3P、メインの三相複合バスバーに適しています-。中性線はメインブレーカーを経由せずに独立して配線されており、三相主回路の保護（過負荷、短絡）に重点を置いています。-
5.遮断容量: 63kA 以上。素早い遮断と良好なアーク消弧により、推定総バス短絡電流 (~40kA) を効果的に遮断し、故障の拡大を防ぎます。-
ロータリーアイソレータスイッチ（遮断スイッチ）
電流定格: 絶縁時の発熱を防ぐために、出力側の最大電流 3031A に一致します。
機能: オフグリッド システムのメンテナンスの場合、三相主回路に物理的なアークのない遮断を提供し、作業者の安全のためにブレーカーよりも信頼性の高い絶縁を提供します。{{1}{2}
極数: 3P、ブレーカーの構成に合わせて主回路の 3 相すべてを同時に切断します。中性点は絶縁を必要としないため（メンテナンス時に別途停止を確認）、安全基準を満たしながら操作が簡素化されます。
ACサージ保護装置(SPD)
1. 定格電圧: システムの 800V AC 定格電圧に一致し、SPD の故障を防ぎます。
2.公称放電電流（入力）: オフグリッドのシナリオでは、調整されたグリッドの雷保護が欠如しています。-雷サージ電圧に対して独立して耐える必要があります。 100kA の容量は中程度の雷エリアの要件をカバーし、雷エネルギーを吸収します。
3.極: 4P (三相 + 中性)。ブレーカーは 3P ですが、中性線には雷の過電圧による機器の損傷を防ぐためのサージ保護が必要であり、包括的な回路保護を提供します。
3. 機器の選択と部品表 (BOM)
システム仕様 (5000kVA/800Vac、12 入力 1 出力、分岐あたり 253A、合計 3031A) に基づいて、適切な機器を選択します。
キャビネットエンクロージャ
寸法: 幅 1000mm、奥行き 1000mm、高さ 2200mm、入力ブレーカー 12 個、大型出力ブレーカー 1 個、バスバー、変流器などを収容する必要があります。幅、奥行き、高さには、コンポーネントのレイアウト、冷却スペース、およびケーブルの配線を考慮する必要があります。
材質: 高い機械的強度、屋外環境での腐食や衝撃に対する耐性を備えた金属。オフグリッド シナリオでの屋外設置の可能性に適しています。{0}}
保護等級: IP54 の防塵および防水性能を備え、高電圧ショートを引き起こす可能性のある侵入を防ぎ、屋外での操作の安全性を確保します。-
機器選定の概要（表）
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アイテム |
仕様 |
数量 |
選択基準 （簡単な） |
写真 |
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入力MCCB |
800V、400A、3P、遮断容量50kA以上 |
12 |
分岐保護 (253A 負荷). 400A はマージンを提供します。 |
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出力FCB |
800V、4000A、3P、遮断容量63kA以上、UV遅延あり |
1 |
主回路の保護と制御 (合計 3031A)。ヘッドルームと安定性を提供します。 |
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切断スイッチ |
800V、3200A以上、3P |
1 |
メインバスのメンテナンスのための安全な物理的隔離。 |
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AC SPD |
800V、In=100kA、4P |
1 |
相およびオフグリッド設定での中立に対する包括的なサージ保護。{0}} |
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端子(UT6-16) |
UT6-16 |
60 |
大電流ケーブル/バスバーの信頼性の高い低抵抗接続用。{0}{1}{0} |
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銅バスバー |
T2 銅、80*10mm、~150kg |
- |
3031A + 20% のマージンがあります。導電性が高く、放熱性が良好です。 |
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電源ケーブル |
0.6/1kV、3*185mm²、銅、~80kg |
- |
分岐および内部接続用。電流定格と電圧が一致します。 |
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ケーブルグランド |
PG63、ナイロン、IP54 |
13 |
12 本の入力 + 1 出力 3 芯ケーブル用の安全かつ密閉されたエントリー。 |
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バスバー絶縁体 |
6300Aバスバー用 |
4セット |
主母線を固定して絶縁し、相間故障を防止します。{0}{1} |
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付属品 |
800V/大電流に適したラグ、タイ、カバー |
1セット |
安全で信頼性が高く、組織化された接続を保証します。 |
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包装 |
カスタム強化木箱 |
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遠隔地の可能性がある場所への輸送中にキャビネットを保護します。 |
4.図面
配線ブロック図
電気回路図
モデル図
