Új típusú elosztó tárolók tervezése

A modern elektrikus mérnöki gyakorlatban a terjesztő szekrények és dobozok szolgálnak mint a "helyi központok" a villamosenergia terjesztésének és irányításának. A tervezési minőségük közvetlenül meghatározza az egész ellátó rendszer biztonságát, megbízhatóságát és költséghatékonyságát. Az egyre bonyolultabb energiaigények és a növekvő intelligencia szint mellett a terjesztő berendezések tervezése már nem csak az "elektromos alkatrészek tárolása", hanem egy olyan átfogó rendszermérnöki feladattá vált, amely integrálja a szerkezeti mechanikát, az elektromágneses kompatibilitást, a hőmérséklet-kezelést, az ember-gép interakciót és az intelligens irányítást. Ez a cikk a magas- és alacsonyfeszültségű terjesztő szekrények és dobozok optimalizálási tervezési stratégiáit fogja kifejteni a tervezési perspektívából.

I. Magas- és alacsonyfeszültségű terjesztő szekrények: Rendszermegoldások optimalizálása

A magas- és alacsonyfeszültségű terjesztő szekrények a terjesztő szobák központi berendezései. A tervezésükben meg kell érni a megbízhatóság, hasznosíthatóság és gazdaságosság optimális egyensúlyát.

• Szerkezeti tervezés: Moduláris és karbantartási megoldások

• Huzalozható (pl. KYN28) tervezés: Ez jelenleg a főbb megbízható tervezés. A vezetékpörgetők és más kulcsfontosságú alkatrészek huzalozható "dobozokra" vagy "karokra" telepítésével biztonságos "de-energizált állapotú karbantartást" lehet elérni. A tervezésben pontosan figyelembe kell venni a pálya és a pad szintességét, hogy a kar simán mozogjon. A rezgésszünetelés izoláló gumihalomban történik, ami a szerkezeti tervezés és az építési munkák közötti koordinációt tükrözi.

• Térbeli elrendezés és szektorizálás: A KYN28 jellegű szekrények fémválasztókkal osztják a szekrényt különböző szektorokra (pl. kábelkamra, kar-kamra, buszkamra, mérőkamra), amelyek funkcionális zónázást és elektromos elkülönülést biztosítanak, ami hatékonyan megakadályozza a hibák terjedését. Az elrendezést a komponensek mérete, a hőledési igények és az elektromos biztonsági távolságok alapján kell pontosan tervezni.

• Alacsonyfeszültségű huzalozható tervezés (pl. GCS, MNS): Ezek az alacsonyfeszültségű szekrények huzalozható egységeket használnak, ami jelentősen javítja a karbantartási hatékonyságot. A tervezésben figyelembe kell venni a huzalok mechanikai összekötését, a sávok erősséget és a csatlakozók megbízhatóságát, hogy stabil elektromos kapcsolatot biztosítsanak, még akkor is, ha gyakran huzaloznak.

• Alkatrész kiválasztása és védelmi funkció tervezése

• Védelmi stratégia: A tervezés központi eleme a védelmi funkciók konfigurálása. A biztosítékok olcsók, de csak rövidzárlat-védelmet nyújtanak, és cserélhetőek. A vakuum vezetékpörgetők vagy SF6 vezetékpörgetők viszont teljes túlzottterhelés- és rövidzárlatvédelmet nyújtanak, és újrafelhasználhatók, ezért ők a preferált választás a bonyolult terhelések esetén. A védelmi alkatrészek kiválasztása a terhelés jellemzőire (pl. motorok, fényképek, elektronikus berendezések) kell alapulnia.

• Intelligens integráció: A hagyományos relé-alapú védelmi rendszerek összetettek és nagy hibaelhárítási arányuk van. A modern tervezési trend az intelligens többfunkciós védelmi relék integrálása. Ezek az eszközök kombinálják a mérés, védelem, irányítás és kommunikáció funkcióit egy egységbe, egyszerűsítve a másodlagos áramköröket, javítva a rendszer megbízhatóságát, és felületet nyújtva a jövőbeni Energiairányítási Rendszerek (EMS) vagy Épület-Automatizálási Rendszerek (BAS) csatlakoztatásához.

• Gazdaságosság és praktikus tervezés

• Belföldi vs. importált döntés: A hazai szekrények (pl. GCS) közepes árat és kényelmes utóélelmű szolgáltatást kínálnak, de gyakran nagyobb fizikai helyet foglalnak el. Az importált szekrények (pl. ABB MNS) fejlett technológiát és kompakt méretet kínálnak, de magasabb költséggel és potenciálisan hosszabb javítási idővel. A tervezőknek számos tényező alapján, a projekt költségvetésének, a terjesztő szoba térközének és a karbantartási képességeknek a szempontjait figyelembe véve kell dönteniük.

• Parametrikus tervezés: A főbusz vezeték maximális nominális áramának és rövid ideig tartó kitartási áramának pontos kiszámítása létfontosságú. Ezek alapján megfelelő busz specifikációkat és a szekrény IP besorolását kell kiválasztani, hogy biztonságos működést biztosítsanak, még a csúcsterhelés esetén is.

II. Terjesztő dobozok: Részletekre és innovációra összpontosítva

Mint a villamosenergia terjesztés végpontjai, a terjesztő dobozok tervezése inkább a telepítési kényelemre, környezeti alkalmazkodásra és a felhasználói élményre összpontosít.

• Telepítési módszer tervezése

• Felületes vs. beágyazott telepítés: A felületesen telepített terjesztő doboz tervezése (pl. szög acél szögletes keret vagy fém kiterjesztő csavarka használatával) figyelembe kell vennie a fal terhelésviselő képességét és a rögzítési pontok pontos elhelyezését. A beágyazott terjesztő dobozok esetén szoros koordináció szükséges a civilmérnöki munkákkal, hogy a előre formált nyílások pontos méreteit és szintjeit, valamint a doboz szennyezésének elkerülését biztosítsák a későbbi festéssel, ami nagyon pontos tervezési rajzokat igényel.

• Szerkezeti és anyagfelhasználási innovációk tervezése

• Szerzői jogvédett tervezés példa:

• Erősség és stabilitás: Aajtó belső oldalán lévő emeltebb rippekből és a keret megfelelő szellőként, zárópillanatban "gerinc- és tenyér" szerű szerkezetet hoznak létre, ami jelentősen megnöveli az ajtó merevségét és az általános stabilitást, megoldva a hagyományos lemezvállalatos ajtók alakváltozásának gyakori problémáját.

• Zajcsillapító tervezés: A belső falakba lyukakkal ellátott alumíniumhab réteg van integrálva. Az alumíniumhab könnyű, porózus anyag, amely belső mikroporái a hang hullámokat hővé alakítják, hatékonyan elnyelve és kiesztve a működési zajt, csendesebb környezetet teremtve.

• Energiahatékonyság és pontos irányítás: A szűrő kompenzációs áramkörök (harmonikus szűrés + teljesítmény-faktor javítás) belső integrációja nem csak a hálózati harmonikus hullámokat megszünteti, de javítja a teljesítmény-faktort, közvetlenül csökkentve az áramkör veszteségeit. Ugyanakkor a független áram- és feszültség-ellenőrzési áramkörök precíz energiaszükségleti adatokat nyújtanak a rendszer számára, megkönnyítve a későbbi energiahatékonysági elemzést és optimalizálást.

• Biztonság és karbantartási tervezés

• Izoláció és tesztelés: A tervezésben be kell építeni az izoláció tesztelési eljárását. A telepítés után 500V megohmmeterrel (izolációs ellenállás mérő) tesztelni kell a fázisok, a fázis-föld, a fázis-nulla, stb. közötti izolációs ellenállást, hogy megfeleljen a szabványoknak. Ez alapvető fontosságú a személyzet és a berendezések biztonságához.

• Hőledési tervezés: A hátlapra szellőnyelveket integrálva a hőledéshez, de ezt a zajcsillapító tervezéssel kell koordinálni. Ez a szerzői jogvédett tervezés hatékonyan használja az alumíniumhab zajelnyelőt, ami a szellőnyelvek segítségével szellőzést biztosít anélkül, hogy jelentős zajt okozna, elegánsan megoldva a hőledés és a zajcsillapítás közötti konfliktust.