नए प्रकार के वितरण बॉक्स का डिज़ाइन
आधुनिक विद्युत अभियांत्रिकी में, वितरण कैबिनेट और वितरण बक्से पावर वितरण और नियंत्रण के लिए "न्यूरोल जंतर" का काम करते हैं। उनकी डिजाइन गुणवत्ता समग्र पावर सप्लाई सिस्टम की सुरक्षा, विश्वसनीयता और लागत-प्रभावशीलता को सीधे निर्धारित करती है। बढ़ती विद्युत मांग और बढ़ती स्तर की बुद्धिमत्ता के साथ, वितरण उपकरणों की डिजाइन बस "विद्युत घटकों को आवास प्रदान करने" से आगे बढ़कर एक व्यापक सिस्टम इंजीनियरिंग कार्य में बदल गई है, जो संरचनात्मक यांत्रिकी, विद्युत-चुंबकीय संगतता, ऊष्मा प्रबंधन, मानव-मशीन इंटरएक्शन और बुद्धिमान नियंत्रण को एकीकृत करती है। यह लेख डिजाइन के दृष्टिकोण से उच्च-वोल्टेज/निम्न-वोल्टेज वितरण कैबिनेट और वितरण बक्सों के ऑप्टिमाइजेशन डिजाइन रणनीतियों का अध्ययन करेगा।
I. उच्च-वोल्टेज/निम्न-वोल्टेज वितरण कैबिनेट: सिस्टम-स्तरीय डिजाइन का ऑप्टिमाइजेशन
उच्च-वोल्टेज/निम्न-वोल्टेज वितरण कैबिनेट वितरण कक्षों की मुख्य उपकरण हैं। उनकी डिजाइन में विश्वसनीयता, उपयोगिता और आर्थिकता के बीच एक ऑप्टिमल बैलेंस हासिल करना चाहिए।
संरचनात्मक डिजाइन: मॉड्यूलरिटी और रखरखाव
ड्रॉअर-टाइप/विथड्रेबल (उदाहरण के लिए, KYN28) डिजाइन: यह वर्तमान में मुख्यधारा की उच्च-विश्वसनीय डिजाइन है। सर्किट ब्रेकर जैसे महत्वपूर्ण घटकों को विथड्रेबल "ड्रॉअर्स" या "ट्रक्स" पर लगाकर, यह सुरक्षित "निष्क्रिय शक्ति की स्थिति में रखरखाव" की सुविधा प्रदान करता है। डिजाइन में ट्रक की चालना को निर्विघ्न रखने के लिए ट्रैक और फ्लोर के स्तर को ध्यान में रखना चाहिए। भार निरोधक गुण को रबर की गद्दे बिछाकर प्राप्त किया जाता है, जो संरचनात्मक डिजाइन और सिविल निर्माण के बीच समन्वय को दर्शाता है।
स्थानीय व्यवस्था और विभाजन: KYN28 जैसे कैबिनेट धातु के विभाजकों का उपयोग करके कैबिनेट को अलग-अलग विभागों (उदाहरण के लिए, केबल चेम्बर, ट्रक चेम्बर, बसबार चेम्बर, इंस्ट्रूमेंट कंपार्टमेंट) में विभाजित करते हैं, जिससे कार्यात्मक विभाजन और विद्युत अलगाव होता है, जो दोषों के प्रसार को प्रभावी रूप से रोकता है। व्यवस्था को घटकों के आकार, ऊष्मा विसरण की आवश्यकताओं और विद्युत सुरक्षा की दूरियों पर आधारित ठीक-ठीक डिजाइन करना चाहिए।
निम्न-वोल्टेज ड्रॉअर-टाइप डिजाइन (उदाहरण के लिए, GCS, MNS): ये निम्न-वोल्टेज कैबिनेट ड्रॉअर यूनिटों का उपयोग करते हैं, जो रखरखाव की दक्षता में महत्वपूर्ण सुधार करते हैं। डिजाइन में ड्रॉअरों के यांत्रिक अंतर्बंध, रेलों की ताकत, और कनेक्टरों की विश्वसनीयता का ध्यान रखना चाहिए, ताकि अक्सर जोड़ने-उतारने के बावजूद भी स्थिर विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित किया जा सके।
घटकों का चयन और सुरक्षा कार्य डिजाइन
सुरक्षा रणनीति: डिजाइन का मुख्य हिस्सा सुरक्षा कार्यों की व्यवस्था में होता है। फ्यूज लागत-प्रभावी हैं, लेकिन वे केवल शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा के लिए उपयुक्त होते हैं और उन्हें बदलने की आवश्यकता होती है। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर या SF6 सर्किट ब्रेकर, दूसरी ओर, व्यापक ओवरलोड और शॉर्ट-सर्किट सुरक्षा प्रदान करते हैं और उन्हें फिर से उपयोग किया जा सकता है, जिससे वे जटिल लोडों के लिए पसंदीदा चुनाव बन जाते हैं। सुरक्षा घटकों का चयन लोड विशेषताओं (उदाहरण के लिए, मोटर, प्रकाश, इलेक्ट्रॉनिक उपकरण) पर आधारित होना चाहिए।
बुद्धिमत्ता का एकीकरण: पारंपरिक रिले-आधारित सुरक्षा प्रणालियाँ जटिल होती हैं और उनकी विफलता दर उच्च होती है। आधुनिक डिजाइन रुझान बुद्धिमान बहुकार्यी सुरक्षा रिले का एकीकरण है। ये उपकरण माप, सुरक्षा, नियंत्रण और संचार कार्यों को एक इकाई में एकीकृत करते हैं, द्वितीयक परिपथों को सरल बनाते हैं, प्रणाली की विश्वसनीयता में सुधार करते हैं, और भावी ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों (EMS) या इमारत स्वचालन प्रणालियों (BAS) के लिए कनेक्शन के लिए इंटरफेस प्रदान करते हैं।
आर्थिक और उपयोगिता डिजाइन
देशी और आयातित के बीच ट्रेड-ऑफ़: देशी कैबिनेट (उदाहरण के लिए, GCS) मध्यम कीमत और सुविधाजनक पश्च-विक्रय सेवा प्रदान करते हैं, लेकिन अक्सर बड़ी शारीरिक छाप रखते हैं। आयातित कैबिनेट (उदाहरण के लिए, ABB के MNS) उन्नत प्रौद्योगिकी और छोटी आकृति के साथ आते हैं, लेकिन उच्च लागत और संभावित रूप से लंबे रिपेयर चक्र से गुजरते हैं। डिजाइनरों को परियोजना बजट, वितरण कक्ष की जगह, और रखरखाव की क्षमता पर आधारित एक व्यापक चुनाव करना चाहिए।
पैरामेट्रिक डिजाइन: मुख्य बसबार की अधिकतम रेटेड धारा और छोटे समय की सहनशीलता की ठीक-ठीक गणना आवश्यक है। इन गणनाओं के आधार पर, उचित बसबार विशेषताओं और कैबिनेट की प्रवेश रोकने की ग्रेडिंग (IP) का चयन किया जाना चाहिए, ताकि शिखर लोड की स्थितियों में भी सुरक्षित संचालन सुनिश्चित किया जा सके।
II. वितरण बक्से: विवरण और नवाचार पर केंद्रित डिजाइन
वितरण के अंतिम बिंदुओं के रूप में, वितरण बक्सों का डिजाइन स्थापना की सुविधा, पर्यावरणीय अनुकूलता, और उपयोगकर्ता अनुभव पर अधिक केंद्रित होता है।
स्थापना विधि डिजाइन
सरफेस-माउंटिंग विरुद्ध फ्लश-माउंटिंग: सरफेस-माउंटिंग वितरण बक्से का डिजाइन (उदाहरण के लिए, कोना इस्पात ब्रैकेट या धातु के विस्तार बोल्ट का उपयोग करके) दीवार की लोड-बिहार शक्ति और टांगने के बिंदुओं की सटीक स्थिति पर विचार करना चाहिए। फ्लश-माउंटिंग वितरण बक्सों के लिए सिविल निर्माण के साथ घनिष्ठ समन्वय की आवश्यकता होती है, ताकि पूर्व-निर्मित खोलों के आयाम और स्तर की सटीकता सुनिश्चित की जा सके, और बाद के प्लास्टरिंग के दौरान बक्से की दूषण से बचा जा सके, जिसके लिए उच्च रूप से सटीक डिजाइन आरेखों की आवश्यकता होती है।
संरचनात्मक और सामग्री नवाचार डिजाइन
पेटेंट डिजाइन उदाहरण:
संरचनात्मक शक्ति और स्थिरता: दरवाजे के अंदर की ओर उठाए गए रिब्स और दरवाजे के फ्रेम पर अनुरूप ग्रूव्स बंद करने पर एक "मोर्टिस-और-टेनन" जैसी संरचना बनाते हैं, जो दरवाजे की कड़ाई और समग्र स्थिरता में महत्वपूर्ण सुधार करते हैं, पारंपरिक शीट मेटल दरवाजों के विकृति के सामान्य समस्या को हल करते हैं।
शोर रिडक्शन डिजाइन: आंतरिक दीवारों में गोल छेदों वाली एल्यूमिनियम फोम लेयर शामिल होती है। एल्यूमिनियम फोम एक हल्की, छिद्रदार सामग्री है, जिसके आंतरिक माइक्रोपोर्स साउंड वेव्स को गर्मी में परिवर्तित करते हैं, जो ऑपरेशनल शोर को प्रभावी रूप से अवशोषित और निरस्त करते हैं, एक शांत वातावरण बनाते हैं।
ऊर्जा की दक्षता और सटीक नियंत्रण: फिल्टर कंपेंसेशन सर्किटों (हार्मोनिक फिल्टरिंग + पावर फैक्टर कॉर्रेक्शन) का आंतरिक एकीकरण ग्रिड हार्मोनिक्स को निरस्त करता है और पावर फैक्टर को सुधारता है, जो लाइन लॉस को तुरंत कम करता है। इसके साथ ही, स्वतंत्र धारा और वोल्टेज डिटेक्शन सर्किट सिस्टम के लिए ठीक-ठीक ऊर्जा उपभोग डेटा प्रदान करते हैं, जो बाद के ऊर्जा की दक्षता विश्लेषण और ऑप्टिमाइजेशन को सुविधाजनक बनाते हैं।
सुरक्षा और रखरखाव डिजाइन
इन्सुलेशन और परीक्षण: डिजाइन में इन्सुलेशन परीक्षण प्रक्रिया शामिल होनी चाहिए। स्थापना के बाद, 500V मेगर (इन्सुलेशन रिजिस्टेंस टेस्टर) का उपयोग करके फेज, फेज-टू-अर्थ, फेज-टू-न्यूट्रल आदि के बीच इन्सुलेशन रिजिस्टेंस का परीक्षण किया जाना चाहिए, ताकि यह मानकों को पूरा कर सके। यह कर्मचारियों और उपकरणों की सुरक्षा की बुनियाद है।
ऊष्मा विसरण डिजाइन: पीछे की प्लेट में लुवर्स शामिल होते हैं ऊष्मा विसरण के लिए, लेकिन इसे शोर रिडक्शन डिजाइन के साथ समन्वित किया जाना चाहिए। यह पेटेंट डिजाइन अधिक कुशल एल्यूमिनियम फोम शोर अवशोषण का उपयोग करता है, जो वेंटिलेशन खिड़कियों को बिना महत्वपूर्ण शोर लीक के देने की अनुमति देता है, ऊष्मा विसरण और शोर रिडक्शन के बीच विरोध को चतुर रूप से हल करता है।
