Zein osagaien diseinuak osatzen dute tensio erdianeko eraztun-sareko banaketa-itsasoriketa?

Askatasun elektrik sistemen proiektatzean arituan zaudelako espertu gisa, bertan behera erdialdeko tenperatura-ko aneluko banaketa gailuen teknologia eta aplikazioaren praktika zerrendan oinarri eman diot. Elektrizitate-sistema honen bigarren banaketaren eskerrikartetsu elektriko nagusia baita, horien diseinua eta prestakuntza zuzenean lotuta dago elektrizitate-bantzeko sarearen segurtasuna eta estabilitatearekin. Hurrengoan, industriaren estandarrak eta ingeniaritzarako praktikak batzen dituen aneluko banaketa gailuentzako xehetasun diseinuko puntu nagusiak aztertzen dira.

1. Diseinu Orokoraren Logika eta Arkitekturaren Planifikazioa

Aneluko banaketa kontaktorren diseinua elektrizitate-sistema baten funtzionamendu-eskaeretara eta estandarrak nazioartekoei doitu behar da. Aplikazio-lanetan, kontrolatzeko objektuetan eta nukleoko komponente elektrikoentzako ezaugarrietan oinarritu behar da funtzionalitate-unitate sistema bat eraikitzeko. Kontaktore nagusiak circuitu-irabazleen eta karga-kontaktoreen konfigurazioan egon behar dira, eta zenbait kasutan konbinatu elektrikoak erabiliko dira. Diseinuan, lehentasuna emanda izango da “kontaktore-karga + fusa” konbinatuari—mota honek egitura konplexua du eta gailuaren egitura orokorra, antolamena eta kanpo-dimensionak zehazteko erreferentzia gisa erabil daiteke. Kasu berezi bat izan liteke karga-kontaktore puro motako circuituak, horietan diseinu madura hainbat aldiz erabiliko da standardizazioa eta orokortasuna lortzeko.

Oinarri hauetan, hainbat motatako armairi sortzen dira: karga-kontaktoreen armairiak, konbinatu elektrikoak dituzten armairiak, kontaktore-irabaziak dituzten armairiak, multiplexu-armairiak, etab. Hiru elementu nukleoko hauek sistemaz bete behar dira: kargatze-gaitasuna, indar elektrikoaren suportagarritasuna eta kalorerako igotze-efizientzia:

• Komponenteen Antolamena: Itxi-indar elektrikoak adiskideki erabili behar dira dinamikoki eta termikoki estaltasun-probatzen artean mugitzen diren kontaktuak ez dutela iritsi atera, mekanikoki eta elektrikoki prestakuntza gainbatzeko.

• Barra Nagusia Hautapena: Kargatze-gaitasunei doitu barra zirkular edo lauak zehaztu behar dira, elektrizitate-dentsitatea kontrolatu behar da eta kargatzea eta kalorerako igotzea orekatu behar dira.

• Elektrikoa Konexioaren Hobekuntza: Dinamiko eta estatiko kontaktuak, mugitu/finko konexioak kontaktu-resistentzia baxua egon behar dute. Metal desberdinak konektatzean, tinadura eta argentera jasotzeak erabili behar dira elektro-kimikoki korrosioa murrizteko eta kontaktu-hutsagabeko arriskua kendu ahal izateko.

Zuhaitzaren diseinua “segurtasuna lehentasuna, prozesu egokitzea eta operazio eta mantentze egokia” principiora jarraitu behar da: babesteko maila IP3X baino ez da txikiagoa, zatigai materiala (metalikoa/ezaugarria) behar bezala hautatu behar da, eta presio-leihorrak eta arku-faltsuen murrizketarako neurriak konfiguratzen dira—barneko arku-faltsuen artean, presio-altua gasuak kanporatu ahal izango dira leihor-kanalaren bidez, gailu eta pertsonalaren segurtasuna babesteko.

2. Isulaturikoen Egitura Diseinuaren Multi-Dimensio Espektibatua

Kontaktoreak behar dituzte lanaldi-handiena eta aldizko overvoltaje handia (atmosferikoa eta barnekoa) luze aldi ondoren suportatu. Isulaturikoen diseinuak ingurumeneko egokitzea, materialen hautapena, egituraren hobekuntza eta prozesu-kontrola kontuan hartu behar ditu:

(1) Elektrikoa Eremuaren Hobekuntza eta Isulaturikoen Koordinazioa

Konduktoreen forma zuzenean eragiten du kontaktorearen barruko elektrikoa eremuan. Diseinuan, kurbatutako kobrezko barra eta biribil-barra erabili behar dira, eta dinamiko eta estatiko kontaktu-zaharrak, barruko konduktoreak eta sostengatzaile elektrikoak optimizatu behar dira punturen eta ertz markarik ez dituzten formara, elektrikoa eremua uniformegiagoa egiteko. ANSYS Maxwell bezalako finituen elementu analisi softwareen laguntzaz, isulaturikoen punturen ahulak zehazki kokatu ahal dira. Layouten aldaketak eta egituraren hobekuntzak (adibidez, estalkiadura-teknologiaren erabilera) elektrikoa eremua uniformizatu eta indar maximoa murriztu ahal dira, isulaturikoen fidagarritasuna hobetzeko.

(2) Anitzen Isulaturikoen Media Aplikazioaren Logika

• Hauts Isulaturikoa: Hautsarekin osatutako isulaturikoen konbinatuan, estandarrak zehaztutako elektrikoa distantziak eta heriotza-distantziak diseinuan zehatz jarraitu behar dira isulaturikoen prestakuntza eta gailuaren trinkotasuna orekatu ahal izateko.

• Gas Isulaturikoa: Gas-isulaturikoko kontaktorrek gehienetan SF₆, N₂, hautsa askoz apurtua edo gasen konbinazioa erabiltzen dute isulaturikoen media gisa (presio baxuko eskalean). Presio gasua ez dela altua ere, itxuraren diseinua garrantzitsua da—operazio luze aldi ondoren (adibidez, airearen sarrerak eta isulaturikoen gasen irteera) gasaren osagaien aldaketak kontuan hartu behar dira. Arku-deskonposizio-produktu gabeko gas-bete zatietan, uraren kontzentrazioa zehazki kontrolatu behar da: presio-egoera ≤ 0.05MPa bada, ≤ 2000μL/L izan behar da; > 0.05MPa bada, uraren kontzentrazioa -10°Cko saturatu ur-gasun presioaren arabera kalkulatu behar da.

• Interfasea eta Solido Isulaturikoa: Solido isulaturikoen atalak elkarrekin topatzen direnean, silikoila bezalako elastiko materialak erabili behar dira aire-renpatasunak kendu eta interfaseko isulaturikoen maila hobetu ahal izateko (gainazalaren presioari, poliska eta kontaktu-luzera erlazionatuta). Epoxi-resina eta silikoila bezalako materialak erabiliz, tenperatura altuena duten atalak kolpeztu eta vulkanizatu eta paketatzea, eta horiei gorputxu-eta/half-conductante layerrak emane, segurtasun-maila nabarmen hobetu, gailuaren volumen murriztu eta layout simplifikatu ahal izango dira.

3. Mekaniko Trantsmisioaren eta Interlokatzeko Sistema Zehatzeko Diseinua

Mekaniko trantsmisioak kontaktore-irabazleen mekanismoak, isoleatzaileak, lurreko kontaktoreak eta ate-interlokak dituzten elkarkerei zabaldzen dira. Diseinua dimentsio hauen arabera optimizatu behar da: printzipioa, layouta, indar modua (presio/tensio), hedadura, trantsmisio-erlazioa, angelua eta mekaniko efizientzia: egitura sinplifikatu, osagai kopurua murriztu eta indar funtzionamendua jaitsi, “indar oso ondo suportatzen, trantsmisio fidagarria, funtzionamendu estala eta operazio eta mantentze egokia” lortzeko.

“Bost-prestakuntza” interlokak funtzionamendu-segurtasunaren nukleo dira—lehenentasun mekanikoa interloka (makila, lotura, estalkia, etab. osatzen dituena bloke bat, prozedura argiak, intuitibo eta fidagarri); osagaiak urrun badira edo mekanikoki interlokak ezin badira egin, elektrikoki interlokak gehitu; intelektual armairiek microordenagailu-software programazio interlokak (mekaniko interlokak erabiliz) gehitu ahal dira multilayer segurtasun sisteman eraikitzeko.

4. Fidagarria Lurreko Sistemaren Eraikuntza

Lurreko diseinuak “funztionamendu-segurtasuna” eta “faltsu-babesa” bi beharrak ekarri behar ditu:

• Mantentzean, lurreko kontaktorea normen arabera zuzenki lurreko sakontzeko gaitasuna du.

• Armailen oinarriko estrukturan faltsu-egoerarako egokiak diren lurreko konduktoreak eta terminalak instalatuta daude, eta armailak konduktoreen bidez konektatuta daude, lurreko kontaktorean eta lurreko konduktorean artean bide zuzena dago.

• Lurreko konduktoreak, konexio-kircuituak eta armailen arteko konexioak suportatu behar dute norabidea denbora laburra/punta suportatu gaitasuna.

• Estruktura, gainontzeko taula, ate, zatigarri, eta beste atal guztiak elektrikoki jarraituak daude, unitate funtzionalen lurreko konexioa seguru egiteko.

• Edozein puntutik metal-parteko lurreko konduktoreara 30A DC tensio-oharra ≤ 3V izan behar da, lurreko efektibotasuna seguru egiteko.

5. Teknologiaren Eboluzioa eta Garapenerako Norabidea

Elektrizitate-sareen transformazio-prozesuan eta kableen lurraldeko metatzean, multiplexu-banaketaren unitateak “txikitzea, modularizatzea eta automatizazioa” norantzako iterazio erdigabea dira, hura SF₆ eta konbinatu isulaturikoen teknologiak eta alto-prestakuntzako komponenteak garatzeko ahalmena ematen du. Lehenengo, ekoizpen-prozesuak hobetu (adibidez, prezisio-prozesuak eta integratu paketatzea), kable-konexioen optimizazioa, amperio-limitazio fusen iterazioa, tamaina txikiko mekanismoen i+D, eta laguntzaile komponenteak inovatzea, gaitasuna hobetzeko beharrezkoa da. Domestiko aneluko banaketa gailuen diseinu eta ekoizpen-maila. “Egoera osoan egokitzea, mantentze gabe, fidagarritasuna altua eta txikitzea” dituzten aneluko armairi berri bat garatzea industrian zuretzat ibiltzeko norabide garrantzitsu bat izango da.