Orta voltajlı halqa şəbəkəli dağıtım aparaturunun dizaynını hansı komponentlər təşkil edir

Bir çox illər boyu elektrik sistemlərinin dizayn sahəsində fəaliyyət göstərən bir mütəxəssis kimi daima orta voltajlı zəncirli dağıtım cihazlarının texniki inkişafına və tətbiq praksina diqqət yetirmişəm. Elektrik sisteminin ikinci dağıtım qədəminin əsas elektrik cihazı olan bu ekipmanın dizayn və performansı elektrik şəbəkəsinin təhlükəsiz və istiqrarlı işləyirilməsinə doğrudan nəzarətdədir. Aşağıda zəncirli dağıtım ekipmanının əsas dizayn nöqtələrinin profesional tahlili təqdim olunur, sənayə standartları və mühəndislik praktikalarını birləşdirərək.

1. Ümumi Dizayn Məntiqi və Arxitektura Planlaşdırması

Zəncirli dağıtım anahtarlama qutularının dizaynı elektrik sisteminin işləmə tələbləri və milli standartlar ilə əlaqədar olmalıdır. Onların istifadə sahnələri, idarəetmə obyektləri və əsas elektrik komponentlərinin xüsusiyyətlərini nəzərə alaraq funksional ünit sistem yaratılmalıdır. Əsas anahtarlar əsasən avtomatlar və yük anahtarları kimi konfiqurasiya edilir və az sayıda birləşmiş elektrik ehtiyyatları istifadə edilir. Dizayn zamanı “yük anahtarı + sigorta” kombinasiyasına öncəlilik verilir - bu tip şəbəkənin mürəkkəb strukturu var və ekipmanın ümumi strukturunun, yerleşim planının və xarici ölçülərinin müəyyənləşməsi üçün referans kimi istifadə edilə bilər. Digər şəbəkələr, məsələn, sadəcə yük anahtarı şəbəkələri, mümkün qədər onun muraciyət etmiş dizaynını təkrar istifadə etməlidir ki, standartlaşdırma və ümumiləşmə hədəflənəsin.

Bu əsas üzərə bir neçə növ qab-qutular çıxır: yük anahtarı qab-qutuları, birləşmiş elektrik ehtiyyatları qab-qutuları, avtomat qab-qutuları, çox-shəbəkə qab-qutuları və s. Birincil elektroprovodlu şəbəkənin dizaynında üç əsas element sistemli olaraq nəzərə alınmalıdır: elektrik akımı daşıma qabiliyyəti, elektrik kuvveti dayanma qabiliyyəti və isti saxlanma effektivliyi:

• Komponent Yerləşdirməsi: Qapanma elektrik kuvvetinin ustalıqla istifadəsi sayəsində dinamik və termal istiqamlı testlərdən keçirildikdə kinetik kontaktların geri çəkilməsinə mane olunur, mekaniki və elektrik performansın uyğunlaşdırılması həyata keçirilir.

• Şinal Seçimi: Elektrik akımı daşıma qabiliyyətinə əsasən dairəvi və ya düz şinalın dəqiqliklə uyğunlaşdırılması, elektrik akımı sıxlığının rəsmi kontrolü və elektrik akımı daşıma və isti saxlanma arasında balans yaratılması lazımdır.

• Elektrik Bağlantısının Optimallaşdırılması: Dinamik və statik kontaktlar, sürüşmə/sabit bağlantılar düşük kontakt direnci təmin etməlidir. Farklı metal elektrik hissələrinin birləşdirilməsi zamanı tinning və gümüş kaplama kimi prosedurlar istifadə edilərək elektrokimya korroziyası və kontakt arızası potensialı ləğv edilir.

Kompartmentların dizaynı “təhlükəsizlik əvvəl, proses uyğunluğu və rahat işləmə və servis” prinsiplərinə əsaslanır: himayə səviyyəsi IP3X-dən aşağı deyil, partisiya materialı (metallı/değil) tələblərə görə seçilmişdir, sertələmə cihazları və arza qısıtlama tədbirləri təyin olunmuşdur - daxili arza arızası zamanı yüksək təzyiqli qaz sertələmə kanalı vasitəsilə buraxılıb, ekipman və şəxs təhlükəsizliyi təmin edilir.

2. Dizayn Insulyasiya Strukturunun Çok Boyutlu Nöqtələri

Anahtarlama qutusu uzun müddət ən yüksək işləmə voltajına və qısa müddətli aşırı voltaja (hava və daxili aşırı voltaj) dayanmalıdır. Insulyasiya dizaynı çevresel adaptivlik, material seçimi, struktur optimallaşdırılması və proses nəzarətinin dairəvi nöqtələrini nəzərə almalıdır:

(1) Elektrik Sahəsinin Optimallaşdırılması və Insulyasiya Uyğunlaşdırılması

Konduktorların forması qab-qutudakı elektrik sahənin paylanmasını direkt etdirir. Dizayn zamanı dairəvi misformlu bakır şinalar, dairəvi şinal şinalı istifadə edilməlidir və dinamik və statik kontakt oturacaqlarının, daxili konduktorların və dəstək electrodelarının formaları optimallaşdırılmalıdır ki, dikkatli nöqtələr və kənarlar ləğv edilsin və elektrik sahə daha bərabər olsun. Sonlu element analiz proqram paketləri (məsələn, ANSYS Maxwell) yardımıyla zayıf insulyasiya qovşaqları dəqiqliklə tapılabilir. Layout dəyişikliyi və struktur optimallaşdırılması (məsələn, ekranlaşdırma texnologiyası tətbiqi) vasitəsilə elektrik sahə bərabərləşdirilə bilər və maksimum sahə qüvvəti azaldılaraq, insulyasiya mövcudluğunun güclüyü artırılır.

(2) Çoxsaylı Insulyasiya Mediyanın Tətbiq Məntiqi

• Hava Insulyasiyası: Hava əsaslı birləşmiş insulyasiya üçün dizaynda standartlar tərəfindən müəyyən edilmiş elektrik boşluq və yanma məsafəsi dəqiqliklə izlənilməlidir ki, insulyasiya performansı və ekipman kompaktenessi arasındakı balans qorunur.

• Gaz Insulyasiyası: Gaz insulyasiya qab-qutuları əksər SF₆, N₂, quru sıkıştırılmış hava və ya qarışıq gazları (düşük təzyiq aralığında) insulyasiya mediya kimi istifadə edir. Həlbəki, gaz təzyiqi yüksək deyil, lakin mühür dizaynı önəmlidir - uzun müddət işləyərkən (məsələn, hava girishi və insulyasiya gazı çıxışı) gaz komponentlərinin dəyişməsinə diqqət yetirilməlidir. Arza parçalanma məhsulları olmadan gazla doldurulan qovşaqların nem məzunu dəqiqliklə kontroldə tutulmalıdır: nominal təzyiq ≤ 0.05MPa olduqda, ≤ 2000μL/L olmalıdır; > 0.05MPa olduqda, nem məzunu limiti -10°C-nin doyumlu su buğu təzyiqinə əsasən hesablanır.

• İnterfeys və Katı Insulyasiya: Katı insulyasiya hissələrinin bitişik olduğu zaman silikon lastiği kimi elastik materiallar istifadə edilərək hava boşluqları ləğv edilir və interfeys insulyasiya səviyyəsi artırılır (bu, səthin basıncı, pərəzliyi və toxunma uzunluğu ilə əlaqəlidir). Epoksid reçine və silikon lastiği kimi materiallardan yüksek voltajlı komponentlər qaplanır, vulkanizasiya edilir və qapaq qoyulur, və yerə salma / yarı iletgici qat iletilir, bu, təhlükəsizlik səviyyəsini çox məhdudlaşdıra, ekipman həcmindən azaltmaq və layout-u sadələşdirmək imkanı yaradır.

3. Mekaniki Transmisyanın və İkiləşmə Sisteminin Dəqiq Dizaynı

Mekaniki transmisya avtomatların idarəetmə mexanizmləri, ayırıcılar, yerləşmə anahtarları və qapı kilidləməsi kimi linkləri əhatə edir. Dizayn prinsip, layout, quva rejimi (təzyiq/güç), məsafə, transmisya nisbəti, hərəkət bucağı və mekaniki effektivlik kimi parametrler üzrə optimallaşdırılmalıdır: struktur sadələşdirilməlidir, parçaların sayı azalmalıdır və işləmə quvası azalmalıdır, "mənfi etibarlı, etibarlı transmisya, istiqrarlı işləmə və rahat işləmə və servis" hədəflənəsin.

"Beş-mahrumiyə" kilidləmə sistemi, idarəetmə təhlükəsizliyinin əsasıdır - mekaniki kilidləmənin (ləngər, bağlantı çubuğu, perde və s. kimi elementlər ilə təşkil edilən kilidləmə, açıq prosedurlar, intuisiya və etibarlı) istifadəsi üstünlük verilir; əgər komponentlər uzaqda yerləşirsə və ya mekaniki kilidləmə tətbiq etmək çətinlik çəkir, elektrik kilidləmə ilave olunur; ağıllı qab-qutular mekaniki kilidləmə ilə birlikdə mikrokompyuter proqramlaşdırma kilidləməsi (mikroproqramlaşdırma ilə) ilə çoxdüzəli təhlükəsizlik koruyucu sistemi inkişaf etdirmək mümkündür.

4. Etibarlı Yerləşmə Sisteminin İnkişafı

Yerləşmə dizaynı "işləmə təhlükəsizliyi" və "arza dayanma" iki tələbi əhatə etməlidir:

• Servis zamanı yerləşmə anahtarı nəzərdə tutulmuş qaydalara əsasən ana şəbəkəni etibarlı şəkildə yerləşdirməlidir.

• Qab-qutunun alt çərçivəsi arza şərtlərinə uyğun olan arza konduktorları və terminali ilə donatılmışdır və qab-qutular arasındakı konduktorlar vasitəsilə bir-birinə birləşdirilib, yerləşmə anahtarı və arza konduktörü arasında xüsusi şəbəkə yaradılır.

• Arza konduktörleri, bağlantı şəbəkələri və qab-qutular arasındakı bağlantılar nominal qısa müddət/pik dayanma akımına dayanmalıdır.

• Çərçivə, qapaq, qapı, partisiya və s. komponentlər elektrik olaraq ardıcıl olmalı və funksional ünitlərin arza bağlantısını təmin etməlidir.

• Qab-qutunun metal hissələrinin hər hansı bir nöqtəsindən arza konduktörünə 30A ilə DC voltaj düşməsi ≤ 3V olmalıdır, bu arza etibarlılığını təmin edir.

5. Texnologiya İnkişafı və İnkişaf İstiqaməti

Elektrik şəbəkələrinin inkişafı və kabel undergroundlaşdırılması ilə birlikdə çox-shəbəkəli dağıtım ünitləri "miniaturizasiya, modulyarlaşdırma və avtomatlaşdırma" istiqamətində tez inkişaf edir, bu da SF₆ və birləşmiş insulyasiya texnologiyalarının və yüksək performanslı komponentlərin inkişafına səbəb olur. Gələcəkdə, dəmirçilik proseslərinin yenilənməsinə (məsələn, dəqiqlik işləmə və inteqral paketləmə) və kabel bağlayıcılara optimallaşdırılmaya, amperaj məhdudlaşdırıcı sigortalara iterasiyaya, kiçik idarəetmə mexanizmlərinin tədqiqat və inkişafına və köməkçi komponentlərin yeniliklərinə diqqət yetirilməlidir ki, yerli zəncirli dağıtım ekipmanlarının dizayn və istehsal səviyyəsi artırılsın. "tam işləmə şəraitinə uyğun, xidmət etməyə ehtiyac olmayan, yüksək etibarlı və miniaturizasiya" xüsusiyyətlərinə malik yeni nəsil zəncirli qab-qutuların inkişafı, dağıtım avtomatlaşdırılmasının təmin edilməsi, sənayenin böhran nöqtələrindən biri olacaq.