Изследване на конструктивната схема и техническите характеристики на предварително изработените подстанции
1. Схема контейнера
1.1 Конструктивна схема
В конструктивната схема на контейнера, контейнерът е изграден предимно от стални плочи, стални балки, стални колони, ъглови фитинги и т.н. Конструкцията на контейнера е интегрирана структура, формирана чрез комбинация от стални плочи и рамка. На основата на едноетажната разположение на контейнера, се използва софтуер за крайни елементи, за да се създаде модел на конструкцията на контейнера, след което се моделира и изчислява строителната нагрузка върху конструкцията на контейнера. Резултатите от изчисленията показват, че напрежението, генерирано във всеки компонент на контейнера, е по-малко от допустимото напрежение на сталта, а деформацията на компонентите също е по-мала от допустимата стойност. Вижда се, че едноетажно разположеният контейнер може да отговаря добре на структурните изисквания за строителни нагрузки на подстанции.
1.2 Технически характеристики
Контейнерната рамкова конструкция прилага международни общи стандарти както за цялостната конструкция, така и за нейните компоненти, което облекчава стандартизирането. Чрез използване на производствените капацитети и оборудването на съществуващите производители на контейнери в сътрудничество с производители на вторични устройства, чрез усъвършенствания може да се постигне масово производство, което води до спестяване на разходи и добри икономически резултати. Въпреки това е трудно да се постигне приятен визуален вид на повърхността на контейнера. Когато се използва за изграждане на подстанции в области с високи изисквания за околната среда, като градски райони и туристически места, често не успява да премине местната оценка на околната среда, което представлява значителни препятствия за строителството.
Като стандартен продукт, поради ограниченията на неговите конструктивни характеристики, позициите на вратите на контейнера са относително фиксирани, и е трудно да се отворят врати на други позиции, което води до липса на разнообразие в схемата. В случаи, когато е необходимо отваряне на врати, това ще повлияе на стабилността и герметичността на контейнера. Ето защо как да се интегрира пространството, необходима за електрическото оборудване, в предварително зададеното фиксирано пространство, е основно предизвикателство при изпълнението на конструктивната схема на контейнера за подстанции.
Обикновено, годината на служба на транспортните контейнери е 7-10 години. Проектираната година на служба на основното оборудване в подстанциите е 40 години, а на вторичното оборудване - 20 години. Ако се приеме контейнерната конструкция за подстанции, трябва да се подобри дълголетността на конструкцията на контейнера. Годината на служба на конструкцията на контейнера е засегната от много фактори, като схемата за антикорозийно покритие, вградената дълголетност на материалите, операционната среда на оборудването и мерките за защита при експлоатация. След антикорозийно обработване, ако конструкцията на контейнера е разположена в област с добра среда, нисък съдържание на прах и пясък, и минимална корозивност, нейната година на служба може да достигне 20 години, дори 30 години. Въпреки това, ако е разположена в област с лоша среда, нейната година на служба ще бъде значително намалена поради фактори, като собствената й конструктивна сила и съществуващата технология за антикорозийна обработка на повърхността.
2. Схема на платката Jinbang
2.1 Конструктивна схема
Платката Jinbang е изработена предимно от цимент, леташ, силикагел и перлит, подсилен с композитни влакна. Тя е оформена чрез вакуумна високо-наляганческа екструзия, затвърдела под високо-температурно и високо-наляганческо парно, обработена и многопластово напразена. По време на производството на платката Jinbang, не се генерира отпадъчна вода, отпадъци или газове, и тя не замърсява околната среда, правейки я зелена и екологична строителна продукция. Повърхностните модели на платката Jinbang могат да бъдат комбинирани с процеса на повърхностно покритие чрез дизайн и развитие на форми, за да се постигнат различни модели и всяка комбинация от цветове на повърхностното покритие, създавайки богат и многоцветен ефект и правейки повърхността на кабината за оборудване визуално привлекателна.
2.2 Технически характеристики
Структурата на платката Jinbang използва скелет, съставен от профилирана стал, като основна носеща рамка, и прилага метод на външна изолация. Стените на структурата на платката Jinbang са съставени от материали като платка Jinbang, вентилационен слой, хидроизолираща плевка, ориентирана стружна плоча, изолиращи материали, тънки правоъгълни тръби и гипсова плоча. Основните суровини за производство на платката Jinbang са безорганични материали, които й дават отлична противопожарна устойчивост. Независимо дали се използва като материал за фасада или като повърхностен слой на външна изолация, платката Jinbang демонстрира добра противопожарна устойчивост.
Едновременно, чрез механични изчисления, структурата осигурява статична и динамична механична сила през процесите на вдигане, транспортиране и монтаж, удовлетворявайки изискването за 25-годишна година на служба. Тя има характеристиките на висока плътност, добра устойчивост към климатични условия, стабилни размери, нисък коефициент на деформация, водонепроницаемост, огнестойчивост и устойчивост към ветровитост и замръзване. Платката Jinbang, аналогично на циментните материали, има добър краткосрочен визуален вид. Въпреки това, нейната лека и крехка природа, склонността й към образуване на пукнатини и лошата устойчивост към удар, значително компрометират защитните свойства, които самата стена трябва да притежава. Платката Jinbang е прикрепена към вътрешния скелет чрез окачващи части.
Съединителните части на платките са покрити с еластичен водонепроницаем герметик. Използва се метод на шип-пазови съединения и фиксиране с фиксатори, и специални съединителни части се използват във връзките на платките, попълнени с еластични герметизиращи материали. Поради ограниченията на материала, герметизиращите свойства във връзките на врати-платки са слаби, което не е благоприятно за постигане на ефективността на пылезащита, влагозащита и защита срещу кондензация. Лека деформация или вибрация при транспортиране или вдигане лесно може да причини повреда или пукнатина на външния вид, и в някои случаи, платката Jinbang дори може да падне.
Освен това, поради лошите механични свойства, платката Jinbang може да се използва самостоятелно само като неносещ материал за поддръжка на външната стена и строителни фасади, и не може да служи като носеща структура, така че не може да предостави функции за подкрепа и усилване. Съществуващият процес може да постигне интеграция на едноетажно оборудване, и има място за оптимизация в по-нататъшната интеграция на триизмерна структура.
3. Схема на предизготовената кабина
3.1 Конструктивна схема
Структурата на предизготовената кабина произлиза от зряли дизайнерски и производствени технологии на външни боксови подстанции и е специално проектиран продукт за интегрирана инсталация на електрическо оборудване. Предизготовената кабина е тип оборудване със своя способност за съпротива на деформация. Структурната основа е сварена от профилирана стал, а рамката на кабината е интегрирана сварена структура. Основният стален материал, използван, е висококачествена стална конструкционна сталь, която има достатъчна механична сила, твърдост и предел на текучина, и демонстрира силна адаптивност към околната среда.
Външната стена на кабината е направена от метални стални плочи, които предлагат отлични декоративни свойства, предоставящи множество възможности за декорация на външната стена. Може да бъде гъвкаво напразена в зависимост от местната среда, за да се съчетае идеално с околната среда и е по-вероятно да бъде приета от местните жители. При подлагане на външни сили по време на транспортиране, вдигане и т.н., кабината може да претърпи лека деформация, за да противодейства на ефектите на тези външни сили, и да се възстанови в кратък срок, за да защити инсталацията на електрическите компоненти от механични сили, осигурявайки динамична стабилност на електрическата система и ефективно съпротивление на външни сили, като земетресения.
В конструктивния дизайн на предизготовената кабина, е запазен резерв за избор на стални материали и структури, което може ефективно да справи с конструктивните повреди, причинени от земетресения. Вътрешният дизайн на предизготовената кабина е гъвкав. Секционни материали се използват за подсилене, за да се увеличи общата носеща сила, и може да се използва триизмерна структурна разположение. Чрез прилагане на тази схема, заетата площ е намалена, и вертикалното пространство е използвано, постигайки икономия на земните ресурси. Едновременно, в триизмерната разположителна структура, се инсталират устройства за изолация на вибрациите между горните и долните слоеве, за да се елиминира шума и да се намалят вибрациите. Силата и сейсмичната устойчивост на предизготовената кабина са потвърдени чрез анализ на крайни елементи и от национални авторитетни тестови институции, осигурявайки достатъчна надеждност.
3.2 Технически характеристики
Без значение дали рамката или покривът на кабината са направени от цинкови стални плочи, стенните панели са двуплоскостни стални плочи, изпълнени с противопожарни, труднопламяеми и термоизолиращи материали. Комбинирана с термоизолиращата структура на прекъснат мост, се намалява теплопроводността между структурите. Когато има пожар вътре или извън кабината, външната обвивка на кабината може да поддържа своята целост и огнестойкост в продължение на 3 часа, демонстрирайки отлични термоизолиращи и противопожарни свойства.
Използва се "автомобилен" процес на герметизация, за да се постигне пылезащита, влагозащита и защита срещу кондензация. В зависимост от вътрешното оборудване и приложната среда, структурата, размерите, вратите за поддръжка и входовете/изходите за кабели на предизготовената кабина могат да бъдат гъвкаво проектирани. Според изискванията за разширяване на вътрешното оборудване, могат да бъдат зарезервирани различни входове/изходи за оборудване, и покривът може да бъде демонтиран по секции, за да се облекчи инсталацията на оборудването по-късно. Това може да удовлетвори различни проектни изисквания и предлага множество варианти за дизайн.
Структурата на предизготовената кабина има добри антикорозийни свойства. Антикорозийната обработка следва стандарт ISO12944 "Закрила на стални конструкции с защитни боядиски системи". Се използват няколко антикорозийни процеса, включително предварителна обработка, цинков слой, среден слой, повърхностен слой и други обработки, гарантиращи, че кабината може да постигне антикорозийно ниво без корозия в продължение на 30 години в C4 среда. Проектираната година на служба на предизготовената кабина е повече от 40 години, и с проста поддръжка, може да се достигне година на служба от 60 години.
В сравнение с конструкцията на контейнера, структурата на предизготовената кабина има следните предимства: може да бъде гъвкаво проектирана в зависимост от реалните нужди, има по-голямо вътрешно пространство, предлага по-добри условия за управление и поддръжка, и е по-малко засегната от условията на пътната транспортна мрежа.
4. Заключения
С предложението на концепцията за зелена електрическа мрежа, са въведени зелени строителни концепции, като интелигентност, ефективност, надеждност, икономическа полезност, оптимални ползи през целия жизнен цикъл, икономия на земя, енергия, вода, материали и защита на околната среда за строителството на подстанции. Предизготовените подстанции, които използват предизготовено оборудване, са в съответствие с концепцията за зелена електрическа мрежа и се характеризират с бързо строителство, малка заета площ, висока системна интеграция, удобен транспорт и бърз монтаж.
В сравнение с конструкцията на контейнера и конструкцията на платката Jinbang, структурата на предизготовената кабина демонстрира повече характеристики и предимства. Конструктивният модел на предизготовената кабина има изключителни предимства, като безопасност и надеждност, силна адаптивност към околната среда, гъвкава разположителна схема, висока оперативност при управление, поддръжка и инспекция, както и икономия на енергия и защита на околната среда. Тя е показала големи предимства в практически приложения и има широко приложение.
