Yeni Tip Elektrik Dağıtım Kabin Tasarımı

Modern elektrik mühendisliğinde, dağıtım dolapları ve dağıtım kutuları güç dağıtımını ve kontrolünü yapan "sinir merkezleri" olarak hizmet vermektedir. Tasarım kaliteleri, tüm güç sağlayıcı sistemin güvenilirliğini, güvenliğini ve maliyet etkinliğini doğrudan belirler. Artan güç talepleri ve zekâ seviyeleriyle birlikte, dağıtım ekipmanının tasarımı sadece "elektrik bileşenlerini barındırma"dan yapısal mekanik, elektromanyetik uyumluluk, termal yönetim, insan-makine etkileşimi ve zeki kontrolü entegre eden kapsamlı bir sistem mühendisliği görevine dönüşmüştür. Bu makale, yüksek gerilim/düşük gerilim dağıtım dolapları ve dağıtım kutuları için tasarım açısından optimizasyon stratejilerini inceleyecektir.

I. Yüksek Gerilim/Düşük Gerilim Dağıtım Dolapları: Sistem Düzeyindeki Tasarımın Optimizasyonu

Yüksek gerilim/düşük gerilim dağıtım dolapları, dağıtım odalarındaki temel ekipmandır. Tasarımında güvenilirlik, kullanışlılık ve ekonomi arasında en iyi dengenin sağlanması gerekmektedir.

• Yapısal Tasarım: Modülerlik ve Bakım Uygunluğu

• Çekmeceli/Çıkarılabilir (örneğin, KYN28) Tasarım: Bu, şu anda yüksek güvenilirlik tasarımlarının ana akımıdır. Ana bileşenlerin (devre kesiciler gibi) çıkarılabilir "çekmeceler" veya "araçlar" üzerine monte edilmesi, güvende "enerji kesintisi altında bakım" yapılmasını sağlar. Tasarım, araçların düzgün hareketi için ray ve zemin düzgünlüğünü kesin olarak düşünmelidir. Titreşim önleme, yalıtım kauçuk tabanların serilerek gerçekleştirilir, bu da yapısal tasarım ile siparişçi inşaat arasındaki koordinasyonu yansıtır.

• Mekansal Düzen ve Bölümleme: KYN28 gibi dolaplar, metal bölümler kullanarak dolabı ayrı bölümlere böler (örneğin, kablo odası, araç odası, ana hat odası, ölçüm odası), işlevsel bölünme ve elektriksel izolasyon sağlar, bu da arızanın yayılmasını etkili bir şekilde önler. Düzen, bileşen boyutlarına, ısı verimlilik gereksinimlerine ve elektriksel güvenlik açıklıklarına dayanarak kesin olarak tasarlanmalıdır.

• Düşük Gerilim Çekmeceli Tasarım (örneğin, GCS, MNS): Bu düşük gerilim dolapları, çekmece birimlerini kullanarak bakım verimliliğini önemli ölçüde artırır. Tasarım, çekmecelerin mekanik kilitlemesi, rayların dayanıklılığı ve bağlayıcıların güvenilirliğini göz önünde bulundurmalıdır, böylece sık frekanslı takma/çıkarma işlemlerine rağmen istikrarlı elektrik bağlantıları sağlanır.

• Bileşen Seçimi ve Koruma Fonksiyonu Tasarımı

• Koruma Stratejisi: Tasarımın özü, koruma fonksiyonlarını yapılandırmaktadır. Sigortalar düşük maliyetlidir ancak sadece kısa devre koruması için uygundur ve değiştirilmeleri gerekir. Ancak vakum devre kesicileri veya SF6 devre kesicileri, kompleks yükler için kapsamlı aşırı yük ve kısa devre koruması sağlar ve yeniden kullanılabilir, bu nedenle tercih edilen seçenektir. Koruma bileşenlerinin seçimi, yük karakteristiklerine (örneğin, motorlar, aydınlatma, elektronik ekipman) dayanmalıdır.

• Akıllı Entegrasyon: Geleneksel röle tabanlı koruma sistemleri karmaşık ve başarısızlık oranları yüksektir. Modern tasarım eğilimi, akıllı çok fonksiyonlu koruma rölelerini entegre etmektir. Bu cihazlar, ölçüm, koruma, kontrol ve iletişim fonksiyonlarını tek bir birime birleştirir, ikincil devreleri basitleştirir, sistem güvenilirliğini artırır ve gelecekte Enerji Yönetim Sistemleri (EMS) veya Bina Otomasyon Sistemleri (BAS) ile bağlantı için arayüz sağlar.

• Ekonomik ve Pratik Tasarım

• Yerli vs. İthal Arasındaki Değişim: Yerli dolaplar (örneğin, GCS) orta fiyatlıdır ve son satış hizmeti kolaydır ancak genellikle daha büyük fiziksel bir alana sahiptir. İthal dolaplar (örneğin, ABB'nin MNS'i) gelişmiş teknolojiye ve kompakt bir boyuta sahiptir ancak daha yüksek maliyetler ve potansiyel olarak daha uzun onarım dönemleri vardır. Tasarımcılar, projenin bütçesi, dağıtım oda alanı ve bakım yeteneklerine dayanarak kapsamlı bir seçim yapmalıdır.

• Parametreli Tasarım: Ana hatın maksimum nominal akımı ve kısa süreli dayanıklılık akımının hassas hesaplanması önemlidir. Bu hesaplamalara dayanarak, uygun ana hat boyutları ve dolabın Su geçirmezlik Derecesi (IP) seçilerek, zirve yük koşullarında bile güvenli işlem sağlanması gerekir.

II. Dağıtım Kutuları: Detay ve Yenilik Üzerine Odağın Tasarımı

Dağıtım kutuları, güç dağıtımının uç noktaları olarak, kurulum kolaylığı, çevre uyumluğu ve kullanıcı deneyimi üzerinde daha fazla odaklanmaktadır.

• Kurulum Yöntemi Tasarımı

• Yüzey Montajı vs. İçeriye Montajı: Yüzey montajlı dağıtım kutusu tasarımı (örneğin, açı çelik parçaları veya metal genişletme boulonları kullanarak) duvar taşıma kapasitesini ve sabitleme noktalarının kesin konumunu göz önünde bulundurmalıdır. İçeriye montajlı dağıtım kutuları, siparişçi inşaat ile yakın koordinasyon gerektirir, önceden oluşturulmuş açıklamaların doğru boyutlarının ve seviyelerinin sağlanması ve sonraki sıvanma sırasında kutunun kirlenmesinin önlenmesi, yüksek hassasiyetli tasarım çizimleri gerektirir.

• Yapısal ve Malzeme Yenilik Tasarımı

• Patent Tasarım Örneği:

• Güçlülük ve Stabilite: Kapının iç tarafına yükseltilmiş kama şeklindeki çıkıntılar ve kapı çerçevesine karşılık gelen oluklar eklenerek, kapandığında "kama-kuyruk" benzeri bir yapı oluşturur, bu da kapının rijitliğini ve genel stabilitesini önemli ölçüde artırır, geleneksel levha demiri kapılardaki yaygın deformasyon sorununu çözerek.

• Gürültü Azaltma Tasarımı: İç duvarlarda yuvarlak delikler içeren alüminyum köpük katmanı yerleştirilmiştir. Alüminyum köpüğü, iç mikroporları sayesinde ses dalgalarını ısıya dönüştüren hafif, porlu bir malzemedir, bu da operasyonel gürültüyü etkili bir şekilde emerek ve yok ederek daha sessiz bir ortam oluşturur.

• Enerji Verimliliği ve Hassas Kontrol: İçeride filtre tazmin devrelerinin (harmonik filtreleme + güç faktörü düzeltme) entegrasyonu, ağ harmoniklerini ortadan kaldırmanın yanı sıra güç faktörünü de geliştirir, bu da doğrudan hat kayıplarını azaltır. Aynı zamanda, bağımsız akım ve voltaj algılama devreleri, sistemin hassas enerji tüketimi verilerini sağlar, bu da sonraki enerji verimliliği analizi ve optimizasyonu için yardımcı olur.

• Güvenlik ve Bakım Tasarımı

• İzolasyon ve Test: Tasarım, bir izolasyon test prosedürü içermelidir. Kurulumdan sonra, faza, faza-toprağa, faza-nötrala vb. arasındaki izolasyon direncini test etmek için 500V megger (izolasyon direnç test cihazı) kullanılmalıdır, standartlara uygun olduğundan emin olmak için. Bu, personel ve ekipman güvenliğinin temelidir.

• Isı Verimliliği Tasarımı: Isı verimliliği için ark paneline pervane eklenmiştir, ancak bu, gürültü azaltma tasarımı ile koordineli olmalıdır. Bu patent tasarımı, etkili alüminyum köpük ses emicisini kullanarak, hava giriş açıklığı sağlarken önemli bir gürültü sızıntısı olmadan, ısı verimliliği ile gürültü azaltma arasındaki çelişkiyi akıllıca çözer.