Analisi konparatiboa 500 kV azpiegituen prefabricatuak eta azpiegituen arruntaren artean

Euskal herriko estandarra izanik, konbinatuak diren subestazioetako segundarioa osagai-zona armatua edo prekonstruatua ditu, eraikuntza-ziklo luze, funtzio-zonal diseinu okerra, ingurumen-egoera zigorra, hondar, sorama eta erabateko arazoekin aukeratzen da. Lehen eta bigarren osagaiak soilik eraikuntza-lanen eta dekorazioaren ondoren instalatu daitezke, eraikuntza-efizientzia jaitsi.

Prekonstratuak diren kabinoko subestazioak modularrasuna, intelektualitatea eta kostu-ehuneko bat integrazioa du, beroteta, energia berritzea eta efizientzia handiko avantzuekin. Hauek soluzioak konbinatuak diren subestazioen arazoei, kostu altuak, denbora-luzea, mantentze zaila, lan-karga handia eta kalitate txarra ematen diote.

500 kV prekonstratuak diren kabinoko subestazioen enkapsulazioak erabiliz dute azkeneko isolamendu-panelak eta fase-aldaketako energiaren biltegia. Material horiek garrantzitsuak dira osagaien erabilerarako, energiaren erabilera murriztuta. Lan honetan ikerketa egin da prekonstratuak diren kabinoen diseinuari, ur-sisteman, HVAC-ren (Heating, Ventilation and Air-Conditioning) eta suertu-protokoloiari buruz, konbinatuak diren subestazioen funtzio-zonen alderantzikatik parametroak eskaintzeko egitura eta mantentze estrategietarako.

1 Diseinu Orokorra
1.1 Planoaren Antolamena

500 kV subestazioan, 220 kV lerroaren babesa, bus diferentziala, sekzio-bus-koplatzailearen kargatzea eta neurtze eta kontrol-panelak guztiak bigarren prekonstratuak diren kabinotan antolatuta daude (paneelen antolamendu xehetsia ikusi Figure 1). Bigarren prekonstratuak diren kabinok 220 kV gas-insulatutako sakelari (GIS) osagai-zonaren ondoan kokatuta daude.

Konbinatuak diren bigarren errepikariak dituen gela batekin alderatuta, bigarren prekonstratuak diren kabinak babesa eta neurtze-kontrol-panelen eraikuntza, komisionamendua eta amaitzea batera egiten dute, kabinoko argi-sistema eta HVAC-ren (Heating, Ventilation and Air-Conditioning) sistema batera, horrek oso handitan murriztu eraikuntza-denbora.

1.2 Prekonstratuak Diren Kabinen Estructura

Prekonstratuak diren kabinen kanpoaldea fibro-zementuko (FC) panelak erabiltzen ditu. Bere horma-lerroak 3m espazioko H-formako arrautza kolunak ditu, C-formako korrosio-erresistentziako arrautza edo kanalarra sostengatzeko. Horma-lerroak kanpo-tik barrura, hauek dira: 12mm FC panelak, polietileno-segurtasuna, 2mm hotz-iragarriko arrautza, haritz-wool-en betegiak eta 4mm aluminio-plastiko panelak. Lerro-gezurreko tejerak inoxibeko herringbone forma du, framearekin soldatuta, goiko aldean dewatering-integratua da. Barruan haritz-wool-en insulatutako tejerak daude.

Enkapsulazioak erabiliz dute vakumeko isolamendu-panelak eta fase-aldaketako materialak (PCM). Vakumeko panelak gehienbat geuretan 25% eta udaberrian 50% murriztu dute aire-kondizioenergiaren erabilera. PCM-ren fase-aldaketako ezaugarriak tenperatura-baimenduak egiten ditu, egunetan kaloria onartzen ditu eta gauetan askatzen du.

1.3 Prekonstratuak Diren Kabinen Barne-Lerroak

Prekonstratuak diren kabinak barnean ezkutuko lerroak erabiltzen ditu. Kabinoko beheko interlayeran kable eta optiko kableak finkatzeko eta lotzeko wire-net edo trough-box egitura antolatuta dago. Trough-box egitura bi lerro ditu, goian eta behean, kable eta optiko kableak bereizteko. Prekonstratuak diren kabinen beheko egitura ikus daiteke 

1.3 Prekonstratuak Diren Kabinen Barne-Lerroak

Prekonstratuak diren kabinak barnean ezkutuko lerroak erabiltzen ditu. Kabinoko beheko interlayeran kable eta optiko kableak finkatzeko eta lotzeko wire-net edo trough-box egitura antolatuta dago. Trough-box egitura bi lerro ditu, goian eta behean, kable eta optiko kableak bereizteko. Prekonstratuak diren kabinen beheko egitura ikus daiteke Figure 2.

Gainera, indar-kableen kable-troughs ere antolatuta daude kabinaren inguruko interlayer-en, horma ondoan, elektrizitate indarraren eta elektrizitate ahularen fisikoki bereizteko. Kabinaren fabricatzaileak zehazki kable moten jarraitasuna beharrezkoa da kable guztiak terminaletatik banaketa-kaxetatara, lerroaren estandarrizko eta oso batera egiteko.

Gainera, indar-kableen kable-troughs ere antolatuta daude kabinaren inguruko interlayer-en, horma ondoan, elektrizitate indarraren eta elektrizitate ahularen fisikoki bereizteko. Kabinaren fabricatzaileak zehazki kable moten jarraitasuna beharrezkoa da kable guztiak terminaletatik banaketa-kaxetatara, lerroaren estandarrizko eta oso batera egiteko.

2 Ur-sisteman eta Segurtasuna
2.1 Konbinatuak Diren Subestazioak

Konbinatuak diren subestazioen tejeraren ur-sistemaren prestakotasuna tejeraren forma eta hautatutako ur-sistemaren materialen mendean datza. Tejeraren formak oso zabalak eta dohainak dira; bi motatako ur-sistemaren materialen soluzio daude:

• Soluzioa 1: "Bi-txapela eta lau-olie" anti-korrosio eta ur-sistemaren prozesua hartu. Lehenik, polyurethane eta epoxy resin bezalako ur-sistemaren gaineko materialak aplikatu, gero fine-aggregate concrete jarri, kanpoaldean foam plastic insulation layer jarri, eta azkenik cement mortarrekin landatu.

• Soluzioa 2: Fine-aggregate concrete pour-en oinarrituta, lehenik steel fiber cloth jarri eta barnean cement mortarrekin landatu. Gero polymer waterproofing membranes jarri insulation layer-en, eta azkenik slab pouring eta slope-finding treatment egin.

2.2 Prekonstratuak Diren Kabinen Subestazioak

Konbinatuak diren subestazioen aldetik, prekonstratuak diren kabinen kanpoaldea fibro-zementuko panelak erabiltzen ditu. Goian inoxibeko herringbone dohain tejer bat dago (dohaina 5%), eta dohain tejerak cabin frame-rekin integraltasunean soldatuta daude. Fibro-zementuko panelak, material berri bat bezala, ur-sistemaren prestakotasuna eta atergarritasuna onartzen ditu, instalazioa erraza, efizientea eta mantentzea erraz da.

Prekonstratuak diren kabinen subestazioen goiko ur-sistemak bi forma ditu: konzentratutako ur-sistema eta natural ur-sistema:

• Konzentratutako ur-sistema: Kabinaren tejeran ur-kolektore bat jartzen da, eta drain pipes kabinaren lau angeluetan jartzen dira. Uharak drain pipes-en bidez eramangarriak dira.

• Natural ur-sistema: Kabinaren tejeran dripping eave bat jartzen da, eta kabinaren inguruan drain pipes ez dira jartzen.
  Ur-sistemaren antolamena ikus  Figure 3.

3 HVAC Sistemak
3.1 Konbinatuak Diren Subestazioak

Konbinatuak diren subestazioen errepikari-gelan wall-mounted/split cabinet-type aire kondizioak eta exhause devices erabiltzen dira. Suertu-ekintza HVAC-ren interlocking-a aktibatzen du, automatikoki berriz hasi arte energia berreskuratu ondoren jarraitasuna lortzeko.

3.2 Prekonstratuak Diren Kabinen Subestazioak

Bigarren prekonstratuak diren kabinen osagaiak hauek dira ezaugarriak:

• Dense & high heat : Askotan babesa, neurtze-kontrol eta indar-paneleak kontinuoki kaloria sortzen dute, kabinaren tenperatura igotzen da.

• Frequent air exchange : Arrunta 2-3 eguneko inspektioak ("Five Unifications") pertsonalak sartzen eta irten dute, barneko humedadea trastatzen da.

• Uneven heat : Babesaren gailuak/txapakaldeak kaloria kontzentratzen dute, tenperatura eta humedade-desberdintasunak, aire-ventilazio beharrezkoa da.

Soluzioak:

• Passive insulation : Haritz-wool horma-lerroetan bete (Figure 4(a)) eta kanpoaldean isla-reflection coating (Figure 4(b)) kaloria-trantsa murriztu.

• Active control : Industriko aire kondizioak eta exhause fans bi aldetan tenperatura/humedadea balantzeatzen ditu, kondensazioa murriztuta.

4 Suertu-Segurtasuna

Eguneko suertu-prestakotasuna horma/kolun/beamen elementuetan datza. Suertu-prestakotasun maila materialak standard temperature curve-aren arabera load-bearing/fire-insulating funtzioa galdu arte duten denbora da. Eraikinak Eraikinen Suertu-Protection Design Code-a bete behar du; materialen spezifikazioak (lodsunea, etab.) hori determinatzen du.

4.1 Konbinatuak Diren Subestazioak

Bigarren errepikari/gaitza-gelan armatu betonoa erabiltzen da, gutxienez suertu-prestakotasun maila II eta suertu-risk maila Wu (ez dausten dagoenarekin). Zurezko suertu-gailuak dituzte, eskaintzen dituzte. Load-bearing hormak: non-cohesive porous bricks (5.5h diseinatua, 2.5h min). Kolunak: armatu betonoa (3h diseinatua, 2.5h min).

4.2 Prekonstratuak Diren Kabinen Subestazioak

Kabinak arrautza-soldadura erabiltzen dute, hormak ez dausten dagoen materialarekin bete, suertu-alarmak/probes/gailuak aurreinstalatuta. 500°C gainditzean, arrautza rigidotasuna/indarraren galera, deformazioa, kolapsu-risko bat da. Horrek suertu-prestakotasuna konbinatuak diren subestazioen baino txarragoa da.

5 Iraultza

Konbinatuak diren subestazioak madurarik (diseinua, isolamendua, suertu-inspektiona) baditu, eraikuntza-lan, denbora-luze, estazio-eragina duten arazoei aurre egiten diete. Prekonstratuak diren kabinak, area txikiak, denbora-luzea, antolamena oso egokia, modular diseinuaren garrantzitsuak dira.

Oraindik lehenengo estadioan, prekonstratuak diren kabinak ez dute oso egiaztatuta (humedad, suertu) eta ez dute inspektion estandarrak, suertu-riskuak sortzen dituzte. Beraz, suertu-diseinuaren, inspektion eta operazio/mantentzearen gainean arduratu behar da.