パッドマウント変圧器の現場設置効率に関する研究

1. 導入

電力供給サービスの質を高めるために、電力システムはトランスフォーマーの改革とアップグレードを継続的に推進しています。パッドマウントトランスフォーマーは、近年特にメキシコのような23kVの電圧レベルのプロジェクトにおいて、その独特な利点により重要な役割を果たしています。しかし、比較的長い設置および建設時間は、その普及を一定程度制限しています。したがって、設置時間を短縮し効率を向上させる方法に関する深層研究は、パッドマウントトランスフォーマー（現地の標準、例えばNOM認証を満たす必要がある）の大規模な適用を促進する上で非常に重要です。

2. パッドマウントトランスフォーマーの特徴と原理

パッドマウントトランスフォーマーは小型で携帯性があり、低騒音で高度な自動化が特徴です。完全密封かつスマートデザインの概念を採用しており、遠隔操作により動作パラメータを設定し、タンク内外の湿度と温度を正確に制御し、安全な運転を確保します。電力品質の改善において、コンデンサバンクは高い稼働率を持ち、電力システムの損失を効果的に制御できます。高電圧端の電気負荷は専用スイッチによって制御され、負荷切り替えが可能です。スイッチは電動で閉じることができ、配電網の自動運軬を容易にします。さらに、一部の製品は地震対策設計が最適化されており、メキシコのような地震多発地域での建設ニーズに適しています。

3. パッドマウントトランスフォーマーの使用上の問題
3.1 環境および生活への影響

パッドマウントトランスフォーマーの配置場所は特殊で、しばしば人口密集地（例えば住宅地の中心部、ビル群の核となるエリア、道路両側など）に設置されます。建設および運転時に発生する騒音や汚染は、周囲の環境や住民の生活に悪影響を与える可能性があります。メキシコ都市部の配電網プロジェクトを例に取ると、23kVのパッドマウントトランスフォーマーが長期的な建設による騒音を引き起こすと、住民からの苦情につながります。そのため、建設期間を短縮し影響を減らすことが必要です。

3.2 基礎工事における連鎖的な問題

伝統的な現場打設コンクリート基礎工事では、市街地設備の掘削と基本材料および電気設備の積み上げが必要となり、建設現場、面積、外部交通に大きな影響を与え、住民の移動や交通安全を妨げます。メキシコの一部の都市では、密集した市街地設備のため、パイプラインの移設に追加の調整が必要になり、さらなる遅延を引き起こします。

3.3 工法の制約

古いスタイルの建設では、基礎工事から完成までの周期が長く（通常13日）、設備の使用範囲と建設規模を制限し、パッドマウントトランスフォーマーの利点を十分に活用することが難しくなります。メキシコでの急速な電力建設の進展の中で、非効率的な建設モードは大規模な配電網のアップグレードの需要を満たすことができません。

3.4 安全およびコストの潜在的リスク

現場打設コンクリート基礎の建設中、警告標識が不明瞭またはフェンスが破損している場合、歩行者が怪我をしたり、建設現場に迷い込んだりするなどの安全事故が発生しやすく、建設リスクとコストが増加します。メキシコでは建設安全に対する監督が厳しく、このような問題は高額な罰金と建設遅延につながります。

3.5 変換および運用維持管理の困難

パッドマウントトランスフォーマーのプロジェクトには容量増強変換が含まれており、これは長期的な停電を必要とし、住民の電力消費と供給サービスの質に影響を与えます。後々の運用維持管理や修理でも故障が発生しやすく、建設の難しさが増します。メキシコでは供給信頼性に対する要求が高く、停電範囲の拡大は民生や商業活動に深刻な影響を及ぼします。以上のように、パッドマウントトランスフォーマーは都市中心部（例えばメキシコの都市部）で選択される際には利点がありますが、長期の建設期間という欠点がその普及を妨げています。設置時間を短縮することは、その利点を最大限に活用し、効率的な建設管理を実現する鍵となっています。

4. パッドマウントトランスフォーマーの設置および建設期間が長い理由の分析

パッドマウントトランスフォーマーの設置は騒音と粉塵を発生させ、生活環境に干渉します。伝統的な現場打設コンクリート基礎工事では、公共施設の掘削が必要となり、スペースを占領し交通を妨げます。工期は12-15日間で、住民や車両が不法侵入する可能性があり、リスクが増加します。

伝統的な現場打設基礎工事には多くの手順が含まれます。基礎掘削は全体の8%、打設と養生は84%、電気設備の設置は8%を占めます。基礎形式の最適化は、設置時間が長い問題を解決するための核心的なアプローチです。特にメキシコでは、NOM認証と耐震設計要件を満たす必要があり、基礎選定に対してより高い基準が求められます。

5. 電力パッドマウントトランスフォーマーの効率的な現場設置戦略
5.1 設置前の準備

効率的な設置を達成するためには、事前に設備の準備を行う必要があります。パッドマウントトランスフォーマーの設備と材料を検査し、モデルと容量（例えば23kVレベル）に応じて、低損失、高性能でメキシコのNOM認証と現地のニーズに適合するアクセサリーを選択します。新しい規格と業界標準に基づいて資料を確認し、設計図を作成します。雨水浸食の可能性のある場所については、事前に防水処理と設備の補強を行い、圧縮部品をテストします。技術者に呼び出して、トランスフォーマーとそのアクセサリーの性能を再測定し、設計基準を満たしていることを確認することで、建設の条件を整えます。また、耐震設計の詳細にも注意を払って、現地の地質条件に適応します。

5.2 基礎形式の最適化

パッドマウントトランスフォーマーの基礎には、レンガ・コンクリート、鋼構造、プレキャストコンクリート部材などがあり、それぞれ長所と短所があります：

5.2.1 レンガ・コンクリート基礎

施工と運用が便利ですが、養生に3日かかります。引張強度と亀裂抵抗性が弱く、脆性が高いため過負荷で簡単に損傷します。錆びた部品の摩耗抵抗性が低く、大温度差下で割れやすいです。メキシコの23kVパッドマウントトランスフォーマープロジェクトで耐震設計と高い基礎安定性が必要な場合、適応が難しいです。

5.2.2 鋼構造基礎

軽量で溶接加工ができ、直接設置できるため工期が短くなります。ただし、防水性が低いです。温度差300℃で強度と靭性が急激に低下し、低温では脆化と割れが発生しやすくなります。コストが高くなります（パッドマウントトランスフォーマーの基礎コストは20%高くなります）。長期の屋外運転環境（例えばメキシコの開放環境）では、温度と湿度の変化により変形や損傷が発生しやすく、構造的安全性に影響します。追加の防錆処理と耐震補強が必要となり、コストと難易度が増加します。

5.2.3 プレキャストコンクリート基礎

メキシコの23kVパッドマウントトランスフォーマープロジェクトやNOM認証と耐震設計が必要なシナリオにおいて、プレキャストコンクリート基礎は顕著な利点があります：工場でのプレキャストにより、構造力学特性の安定性が保たれ、ばらつきが少ないです；部材は事前に形成され現場に搬送され、現場での加工時間を短縮します；品質が優れており表面が滑らかで、見栄えの良いコンクリート装飾の基準を満たし、建物との調和を図れます；工場生産により汚染が減少し、生態系建設の要件を満たします。また、耐震設計を通じて地震多発地域に適応することができます。

5.2.4 プレキャストコンクリート基礎スキームの決定

パッドマウントトランスフォーマーの建設において、プレキャストコンクリート基礎は優れた利点を持ち、プレキャスト時間を短縮し、現場打設の欠点を避けることができます。スキームを決定する際には、パッドマウントトランスフォーマーのサイズと重量、電気システムの土木工事（例えば23kVレベルの負荷と耐震パラメータ）のプレキャスト要件を考慮し、メキシコの建設エリアの実践経験、輸送、土地利用条件を組み合わせて、プレキャスト部品の輸送の可能性を分析し、全体スキームのコストと工期を推定し、NOM認証と現地建設規格を満たすことを確認します。

実践によれば、全体的なプレキャストコンクリート基礎（耐震設計に対応）は建設効率を向上させ、現場打設の長い時間を克服し、工期リスクを効果的に制御し、メキシコの電力プロジェクトにおいて高い適用価値があります。

5.3 正確な施工プロセスの把握

設置効率を向上させるためには、承認、配線、埋設、設置といったプロセスに厳密に従う必要があります。建設現場に接続する際には、パッドマウント変電所周辺のフェンスがエンジニアリングおよび建設関連の基準を満たしている必要があります；設備の受け入れは建設現場（例えばメキシコ）と国家電力網の基準に適合している必要があります；完了後、リレー計器をテストし、接地が基準を満たしていない場合は接地電極とバスを追加して接地性能を確保します。

設置前に、プレキャストコンクリート基礎の強度は設計値の70%に達している必要があります。トランスフォーマーとその部品に損傷がないことを確認し、メンテナンスと修理を行います；正確に測定と設定を行い、重要な位置に注意を払い、品質管理措置を準備し厳格に実施し、建設品質を確保し、設置の効率的な進行を促進し、パッドマウントトランスフォーマーの現場建設効率を向上させます（23kV、NOM認証、耐震設計に対応）。

6. プレキャストコンクリート構造基礎を使用する利点

プレキャストコンクリート基礎は、現場打設資源の積み上げや建設難度の高い問題を克服し、建設リスクを低減し、現場の清潔さを維持し、環境汚染を減らします。プレキャスト部材で構成され、低炭素で環境に優しく、効率的で迅速であり、工期を短縮し、生態系建設の要件を満たします。環境保護、建設効率、設備基準（例えばNOM認証と耐震設計）に対する高い要求を持つメキシコのような地域に適しており、パッドマウントトランスフォーマーの普及を促進します。

プレキャストコンクリート基礎は、現場打設資源の積み上げや建設難度の高い問題を克服し、建設リスクを低減し、現場の清潔さを維持し、環境汚染を減らします。プレキャスト部材で構成され、低炭素で環境に優しく、効率的で迅速であり、工期を短縮し、生態系建設の要件を満たします。環境保護、建設効率、設備基準（例えばNOM認証と耐震設計）に対する高い要求を持つメキシコのような地域に適しており、パッドマウントトランスフォーマーの普及を促進します。

7. 結論

パッドマウントトランスフォーマーは、メキシコのような地域の電力システムにおいて広い応用の見込みがあります。設置および建設において、品質と機能（23kV電圧への適応、NOM認証の満足、耐震設計）を確保しつつ、周期を短縮し効率を向上させることが必要です。基礎形式の最適化から始めて、プレキャストコンクリート基礎はその効率性、安全性、高品質の利点により、パッドマウントトランスフォーマーの大規模な普及をサポートし、配電網建設の効率的な発展を促進し、異なる地域（特にメキシコのような特別な基準と地質条件を持つ地域）の電力需要に適応します。