Ποια συστατικά στοιχεία αποτελούν τον σχεδιασμό των μεσημβρινής τάσης διανομικών κατανεμητών IEE-Business;

Ως ειδικός που έχω εμπλακεί στον τομέα της σχεδίασης ηλεκτρικών συστημάτων για πολλά χρόνια, έχω πάντα δώσει ιδιαίτερη προσοχή στην τεχνολογική εξέλιξη και την εφαρμογή της μεσαίας τάσης εξοπλισμού κύκλων κατανομής. Ως βασικός ηλεκτρικός εξοπλισμός στο δεύτερο σύνδεσμο κατανομής του ηλεκτρικού συστήματος, ο σχεδιασμός και η απόδοση αυτού του εξοπλισμού σχετίζονται άμεσα με την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του δικτύου εφοδιασμού. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται μια επαγγελματική ανάλυση των βασικών σημείων σχεδιασμού του εξοπλισμού κύκλων κατανομής, συνδυάζοντας βιομηχανικά πρότυπα και μηχανικές πρακτικές.

1. Γενική Λογική Σχεδιασμού και Προγραμματισμός Δομής

Ο σχεδιασμός του εξοπλισμού κύκλων κατανομής πρέπει να συμβαδίζει αυστηρά με τις απαιτήσεις λειτουργίας του ηλεκτρικού συστήματος και τα εθνικά πρότυπα. Πρέπει να εστιάζει σε χρήσεις, ελεγχόμενα αντικείμενα και τα χαρακτηριστικά των βασικών ηλεκτρικών συστατικών για να δημιουργήσει ένα σύστημα λειτουργικών μονάδων. Οι κύριες διακόπτεις είναι κυρίως διακόπτεις και φορτίων, ενώ μικρός αριθμός χρησιμοποιεί συνδυασμένο εξοπλισμό. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, δίνεται προτεραιότητα στον συνδυασμό “διακόπτη φορτίων + φυσικό”—αυτός ο τύπος κύκλου έχει πολύπλοκη δομή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρότυπο για την καθορισμό της γενικής δομής, της διάταξης και των εξωτερικών διαστάσεων του εξοπλισμού. Άλλοι κύκλοι, όπως οι κύκλοι μόνων διακόπτεων φορτίων, πρέπει να επαναχρησιμοποιούν τον ώριμο σχεδιασμό όσο το δυνατόν περισσότερο για την επίτευξη προτύπων και γενικότητας.

Σε βάση των παραπάνω, προκύπτουν πολλά τύποι καμπίνων: καμπίνες διακόπτεων φορτίων, καμπίνες συνδυασμένου εξοπλισμού, καμπίνες διακόπτεων, πολυκύκλων καμπίνες κλπ. Ο σχεδιασμός του πρωτεύοντος ηλεκτρικού κύκλου χρειάζεται να συστηματικά λαμβάνει υπόψη τρία βασικά στοιχεία: ηλεκτρική φορτία, αντοχή σε ηλεκτρικές δυνάμεις και αποτελεσματικότητα θερμοκρημνισμού:

• Διάταξη Συστατικών: Εξαπολύτρως χρησιμοποιήστε την ηλεκτρική δύναμη για να εξασφαλίσετε ότι οι κινητές επαφές δεν αποσύρονται κατά τη διάρκεια των δοκιμών θερμικής και δυναμικής σταθερότητας, επιτυγχάνοντας την συντονία των μηχανικών και ηλεκτρικών αποδόσεων.

• Επιλογή Μπάρας: Ακριβής προσαρμογή κυκλικών ή επίπεδων μπάρων σύμφωνα με την ηλεκτρική φορτία, λογική ελεγχόμενη ηλεκτρική πυκνότητα και ισορροπία φορτία και θερμοκρημνισμού.

• Βελτιστοποίηση Ηλεκτρικών Συνδέσεων: Οι κινητές και στατικές επαφές, οι κινούμενες/σταθερές συνδέσεις πρέπει να εξασφαλίζουν χαμηλή αντίσταση επαφής. Κατά τη σύνδεση διαφορετικών μεταλλικών διεγγύσιων, χρησιμοποιούνται διαδικασίες όπως η σταννίδα και η αργυροπλασία για την καταστολή της ηλεκτροχημικής διάβρωσης και την εξάλειψη του κινδύνου αποτυχίας επαφής.

Ο σχεδιασμός των αποσυμπιέσεων ακολουθεί την αρχή “ασφάλεια πρώτα, προσαρμογή στην διαδικασία, και εύκολη λειτουργία και συντήρηση”: η επίπεδος προστασίας δεν είναι χαμηλότερο από IP3X, το υλικό διαχωρισμού (μεταλλικό/μη μεταλλικό) επιλέγεται ως απαιτείται, και διατίθενται συστήματα αποσυμπίεσης και περιορισμού αρκτικών τόξων—κατά τη διάρκεια εσωτερικών αρκτικών σφαλμάτων, το υψηλόπιεσης αέριο μπορεί να εκτοξευτεί μέσω του καναλιού αποσυμπίεσης για να εξασφαλίσει την ασφάλεια του εξοπλισμού και του προσωπικού.

2. Πολυδιάστατη Σκέψη για τον Σχεδιασμό Ισοληπτικής Δομής

Ο εξοπλισμός πρέπει να αντέχει την μέγιστη λειτουργική τάση και την βραχυπρόσθεση υπερτάση (ατμοσφαιρική και εσωτερική υπερτάση) για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο σχεδιασμός της ισολήψης χρειάζεται να λαμβάνει υπόψη συστηματικά παράγοντες όπως η προσαρμογή στο περιβάλλον, η επιλογή υλικών, η βελτιστοποίηση της δομής και ο έλεγχος της διαδικασίας:

(1) Βελτιστοποίηση Ηλεκτρικού Πεδίου και Συντονισμός Ισολήψης

Η μορφή των ηγεμόνων επηρεάζει άμεσα την κατανομή του ηλεκτρικού πεδίου μέσα στην καμπίνα. Στο σχεδιασμό, πρέπει να χρησιμοποιούνται στρογγυλοί χαλκοί σταυροί, στρογγυλοί σταυροί, και να βελτιστοποιούνται οι μορφές των ηγεμόνων κινητών και στατικών επαφών, εσωτερικών ηγεμόνων και υποστηρικτών ηλεκτρόδων για να εξαλειφθούν οξείες κορυφές και άκρα, κάνοντας το ηλεκτρικό πεδίο πιο ομοιόμορφο. Με τη βοήθεια λογισμικών πεπερασμένων στοιχείων (όπως το ANSYS Maxwell), μπορούν να αναγνωριστούν ακριβώς οι αδύναμες ισοληπτικές συνδέσεις. Μέσω προσαρμογής της διάταξης και βελτιστοποίησης της δομής (όπως η εφαρμογή τεχνολογίας αποσκέπτρωσης), το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να ομοιομορφοποιηθεί και να μειωθεί η μέγιστη ισχύς, βελτιώνοντας την αξιοπιστία της ισολήψης.

(2) Λογική Εφαρμογής Πολλών Ισοληπτικών Μέσων

• Ισολήψη Αέρα: Για συνδυασμένη ισολήψη με τον αέρα ως κύριο σώμα, πρέπει να ακολουθεί αυστηρά στο σχεδιασμό τις εγγυημένες αποστάσεις και τις αποστάσεις διαδικασίας που καθορίζονται από τα πρότυπα για την ισορροπία της ισοληπτικής απόδοσης και της συμπαγής εξοπλισμού.

• Ισολήψη Αερίου: Οι καμπίνες με ισολήψη αερίου χρησιμοποιούν κυρίως SF₆, N₂, ξηρό συμπιεσμένο αέρα ή μείγματα αερίων (στο εύρος χαμηλής πίεσης). Αν και η πίεση του αερίου δεν είναι υψηλή, ο σχεδιασμός της σφραγίδας είναι κρίσιμος—πρέπει να δοθεί προσοχή στις αλλαγές των συστατικών του αερίου λόγω της διαπερατότητας κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας λειτουργίας (όπως η εισόδους αέρα και η εξόδους του αερίου ισολήψης). Για τα τμήματα με αερίο χωρίς προϊόντα διάσπασης τόξων, η περιεχόμενη υγρασία πρέπει να ελέγχεται ακριβώς: όταν η ρυθμισμένη πίεση ≤ 0.05MPa, πρέπει να είναι ≤ 2000μL/L; όταν > 0.05MPa, η επιτρεπτή τιμή της υγρασίας υπολογίζεται βάσει της επίπεδης ενέργειας υγρασίας στο -10°C.

• Πρόσοψη και Στερεά Ισολήψη: Όταν συνδέονται στερεά ισοληπτικά μέρη, χρησιμοποιούνται ελαστικά υλικά όπως η σιλικόνη για την εξάλειψη των αερίων και τη βελτίωση της προσομοιώσεως της ισολήψης (σχετικά με την επιφανειακή πίεση, την επιμέρους επιλεγμένη επιφάνεια και το μήκος επαφής). Χρησιμοποιώντας υλικά όπως το εποξυδιολευκό και τη σιλικόνη για την κατασκευή και την ενσωμάτωση υψηλούς ηλεκτρικούς συστατικούς, και καλύπτοντάς τους με ένα εδάφιο/ημιηλεκτρικό επίπεδο, μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά το επίπεδο ασφάλειας, να μειωθεί το όγκος του εξοπλισμού και να απλοποιηθεί η διάταξη.

3. Ακριβής Σχεδιασμός Μηχανικών Μεταφορών και Συστήματος Κλειδώματος

Οι μηχανικές μεταφορές καλύπτουν συνδέσμους όπως τα μηχανήματα λειτουργίας των διακόπτεων, τα διαχωριστικά, τα εδάφια και τα κλειδώματα των πόρτων. Ο σχεδιασμός πρέπει να βελτιωθεί από διαστάσεις όπως η αρχή, η διάταξη, ο τρόπος εφαρμογής δυνάμεων (πίεση/τανυστική), η διάσταση, το λόγο μεταφοράς, τη γωνία κίνησης και η μηχανική απόδοση: απλοποιήστε τη δομή, μειώστε τον αριθμό των μερών και μειώστε την εφαρμοσμένη δύναμη, επιτυγχάνοντας “λογική εφαρμογή δυνάμεων, αξιόπιστη μεταφορά, σταθερή λειτουργία, και εύκολη λειτουργία και συντήρηση”.

Το “πέντε-προστασίες” κλείδωμα είναι το κύριο σημείο για την εξασφάλιση της ασφάλειας της λειτουργίας—δίνεται προτεραιότητα στο μηχανικό κλείδωμα (συνθέτεται από λεβίες, συνδέσεις, κλειδώματα κλπ. για τη δημιουργία μιας συμβολής, με σαφή διαδικασίες, ορατές και αξιόπιστες); αν τα συστατικά είναι μακριά ή το μηχανικό κλείδωμα είναι δύσκολο να εφαρμοστεί, προστίθεται ηλεκτρικό κλείδωμα; οι νοηματικές καμπίνες μπορούν να επισυντάσσονται με την προγραμματισμένη λογική μικροϋπολογιστών (σε συνδυασμό με το μηχανικό κλείδωμα) για τη δημιουργία ενός πολυεπίπεδου συστήματος ασφάλειας.

4. Δημιουργία Αξιόπιστου Συστήματος Εδάφια

Ο σχεδιασμός του εδάφιου πρέπει να καλύπτει τις διπλές απαιτήσεις “ασφάλειας λειτουργίας” και “αντοχής σε σφάλματα”:

• Κατά τη συντήρηση, ο διαχωριστής εδάφιου μπορεί να εδάφιευσε αξιόπιστα τον κύριο κύκλο σύμφωνα με τις διατάξεις.

• Το πλαίσιο του σκελετού είναι εξοπλισμένο με εδάφια και τερματικά προσαρμοσμένα σε συνθήκες σφάλματος, και οι καμπίνες είναι συνδεδεμένες με συνδέσεις, με ειδική σύνδεση μεταξύ του διαχωριστή εδάφιου και της εδάφιας.

• Οι εδάφιες, οι συνδέσεις και οι συνδέσεις μεταξύ καμπίνων πρέπει να αντέχουν την ρυθμισμένη βραχυπρόσθεση/κορυφαία αντοχή σε ροή.

• Το πλαίσιο, η κάλυψη, η πόρτα, οι διαχωριστές και άλλα μέρη είναι ηλεκτρικά συνεχή για να εξασφαλίσουν τη σύνδεση εδάφιου των λειτουργικών μονάδων.

• Η DC πτώση τάσης από οποιοδήποτε σημείο των μεταλλικών μερών του σκελετού στην εδάφια μέσω 30A είναι ≤ 3V, εξασφαλίζοντας την αποτελε