Recherche sur le schéma structurel et les caractéristiques techniques des postes électriques préfabriqués
1. Schéma de conteneur
1.1 Schéma structurel
Dans le schéma structurel du conteneur, le conteneur est principalement construit à partir de plaques d'acier, poutres d'acier, colonnes d'acier, ferrures d'angle, etc. La structure du conteneur est une structure intégrée formée en combinant des plaques d'acier et un cadre. Sur la base de l'aménagement en couche unique du conteneur, un logiciel d'éléments finis est utilisé pour établir le modèle structurel du conteneur, puis la charge de construction de la structure du conteneur est simulée et calculée. Les résultats des calculs montrent que la contrainte générée dans chaque composant du conteneur est inférieure à la contrainte admissible de l'acier, et la déformation des composants est également inférieure à la valeur admissible. On peut donc constater que le conteneur disposé en couche unique peut bien répondre aux exigences de charge structurelle des bâtiments de postes électriques.
1.2 Caractéristiques techniques
La structure de type conteneur adopte des normes internationales générales pour l'ensemble de la structure et ses composants, ce qui facilite la standardisation. En s'appuyant sur la capacité de production et les équipements des fabricants de conteneurs existants en collaboration avec des fabricants d'équipements secondaires, une production de masse peut être réalisée par des améliorations, entraînant des économies de coûts et de bons bénéfices économiques. Cependant, il est difficile d'obtenir un aspect esthétique sur la surface du conteneur. Lorsqu'il est utilisé pour construire des postes électriques dans des zones ayant des exigences élevées d'évaluation environnementale, telles que les zones urbaines et les sites pittoresques, il ne passe souvent pas l'examen d'évaluation environnementale local, posant des obstacles importants à la construction.
En tant que produit standard, en raison des limites de ses caractéristiques structurelles, les positions d'ouverture des portes du conteneur sont relativement fixes, et il est difficile d'ouvrir des portes à d'autres positions, ce qui entraîne une absence de diversité dans le schéma. En cas d'ouverture de porte nécessaire, cela affectera la stabilité et l'étanchéité du conteneur. Par conséquent, comment intégrer l'espace requis par les équipements électriques dans l'espace fixe pré-établi est un défi majeur pour la mise en œuvre du schéma structurel de conteneur pour les postes électriques.
Généralement, la durée de vie des conteneurs de transport est de 7 à 10 ans. La durée de vie conçue des équipements primaires dans les postes électriques est de 40 ans, et celle des équipements secondaires est de 20 ans. Si la structure de type conteneur est adoptée pour les postes électriques, la durabilité de la structure de conteneur doit être améliorée. La durée de vie de la structure de conteneur est affectée par de nombreux facteurs, tels que le schéma de revêtement anticorrosion, la durabilité intrinsèque des matériaux, l'environnement d'exploitation de l'équipement et les mesures de protection opérationnelle. Après un traitement anticorrosion, si la structure de conteneur est placée dans une zone avec un bon environnement, un faible contenu de poussière et de sable, et une faible corrosivité, sa durée de vie peut atteindre 20 ans ou même 30 ans. Cependant, si elle est placée dans une zone avec un mauvais environnement, sa durée de vie sera considérablement réduite en raison de facteurs tels que sa propre résistance structurelle et la technologie de traitement anticorrosion de surface existante.
2. Schéma de plaque Jinbang
2.1 Schéma structurel
La plaque Jinbang est principalement fabriquée à partir de ciment, de cendres volantes, de silice et de perlite, renforcée de fibres composites. Elle est formée par extrusion sous vide à haute pression, cuite sous vapeur à haute température et haute pression, traitée et pulvérisée en plusieurs couches. Pendant le processus de fabrication de la plaque Jinbang, aucun eau usée, déchets solides ou gaz n'est généré, et elle ne pollue pas l'environnement, ce qui en fait un produit de construction vert et écologique. Les motifs de surface de la plaque Jinbang peuvent être combinés avec le processus de revêtement de surface par conception et développement de moules pour réaliser une variété de motifs et toute combinaison de couleurs de revêtement de surface, créant un effet riche et coloré et rendant la surface de la cabine d'équipement visuellement attrayante.
2.2 Caractéristiques techniques
La structure de la plaque Jinbang utilise un squelette composé d'acier laminé comme cadre de charge de base et adopte une méthode d'isolation externe. Les murs de la structure de la plaque Jinbang sont composés de matériaux tels que la plaque Jinbang, la couche de ventilation, le film d'étanchéité anti-humidité, le panneau de particules orientées, les matériaux isolants, les tubes carrés minces et le plâtre. Les principaux matières premières pour la production de la plaque Jinbang sont des matériaux inorganiques, lui conférant d'excellentes propriétés ignifuges. Que ce soit utilisée comme matériau de façade ou comme couche extérieure d'isolation, la plaque Jinbang présente de bonnes performances ignifuges.
En même temps, grâce à des calculs mécaniques, la structure assure la résistance mécanique statique et dynamique tout au long des processus de levage, de transport et d'installation, répondant à l'exigence d'une durée de vie de 25 ans. Elle possède les caractéristiques de haute densité, bonne résistance aux intempéries, dimensions stables, faible coefficient de déformation, résistance à l'eau, au feu, et à l'érosion et au gel. La plaque Jinbang, similaire aux matériaux à base de ciment, a un bon aspect à court terme. Cependant, sa nature légère et fragile, sa tendance à se fissurer et sa faible résistance à l'impact compromettent considérablement les performances de protection que le mur lui-même devrait posséder. La plaque Jinbang est attachée au squelette interne par des pièces de suspension.
Les parties de jointure des plaques sont recouvertes d'un scellant étanche élastique. Elle utilise les méthodes de connexion à languette et rainure et de fixation par attaches, et des connecteurs spéciaux de joint sont utilisés aux joints de plaques, remplis de matériaux d'étanchéité élastiques. En raison des limites du matériau, la performance d'étanchéité aux connexions porte-plaque est médiocre, ce qui n'est pas propice à l'obtention d'effets anti-poussière, anti-humidité et anti-condensation. Une légère déformation ou vibration pendant le transport ou le levage peut facilement causer des dommages ou des fissures à l'apparence, et dans certains cas, la plaque Jinbang peut même se détacher.
De plus, en raison de ses mauvaises propriétés mécaniques, la plaque Jinbang ne peut être utilisée indépendamment que comme matériaux de maintenance de murs extérieurs non porteurs et matériaux de façade de bâtiment, et ne peut pas servir de structure portante, donc elle ne peut pas fournir de fonctions de soutien et de renforcement. Le processus existant ne peut réaliser que l'intégration de l'équipement en couche unique, et il y a de la place pour l'optimisation dans l'intégration ultérieure de structures tridimensionnelles.
3. Schéma de cabine préfabriquée
3.1 Schéma structurel
La structure de la cabine préfabriquée est issue de technologies de conception et de fabrication matures de postes électriques en boîte extérieure, et c'est un produit personnalisé spécialement conçu pour l'installation intégrée des équipements électriques. La cabine préfabriquée est un type d'équipement doté de sa propre capacité anti-déformation. La base structurelle est soudée par acier laminé, et le cadre de la cabine est une structure soudée intégrée. L'acier principal utilisé est de l'acier carbonique de haute qualité, qui a une résistance mécanique, dureté et résistance à la traction suffisantes, et présente une forte adaptabilité environnementale.
Le mur extérieur de la cabine est fabriqué en plaques d'acier métalliques, offrant d'excellentes propriétés décoratives, offrant diverses possibilités de décoration des murs extérieurs. Il peut être peint en spray de manière flexible selon l'environnement sur place pour s'intégrer parfaitement à l'environnement entourant et est plus susceptible d'être accepté par les résidents locaux. Lorsqu'elle est soumise à des forces externes lors du transport, du levage, etc., la cabine peut subir une légère déformation pour contrer les effets de ces forces externes et se rétablir en peu de temps, protégeant l'installation des composants électriques des forces mécaniques, assurant la stabilité dynamique du système électrique et résistant efficacement aux impacts des forces externes telles que les séismes.
Dans la conception structurelle de la cabine préfabriquée, une marge est réservée pour le choix des aciers et des structures, ce qui peut résoudre efficacement les dommages structurels causés par les séismes. La conception intérieure de la cabine préfabriquée est flexible. Des matériaux sectionnels sont utilisés pour le renforcement afin d'augmenter la force de support globale, et une disposition structurelle tridimensionnelle peut être adoptée. En appliquant ce schéma, la surface occupée est réduite, et l'espace vertical est utilisé, permettant la conservation des ressources terrestres. En outre, dans la structure de disposition tridimensionnelle, des dispositifs d'isolation vibratoire sont installés entre les couches supérieures et inférieures pour éliminer le bruit et réduire les vibrations. La résistance et la performance sismique de la cabine préfabriquée ont été vérifiées par analyse par éléments finis et par des institutions de test nationales autoritatives, garantissant une fiabilité suffisante.
3.2 Caractéristiques techniques
Le cadre et le toit de la cabine sont fabriqués en plaques d'acier galvanisé, et les panneaux de mur sont des plaques d'acier double couche remplies de matériaux ignifuges, retardateurs de flamme et isolants thermiques. Combiné à la structure d'isolation thermique de pont cassé, la conduction thermique entre les structures est réduite. En cas d'incendie à l'intérieur ou à l'extérieur de la cabine, la coque extérieure de la cabine peut maintenir son intégrité et sa résistance au feu pendant 3 heures, démontrant d'excellentes performances d'isolation thermique et ignifuges.
Le processus de scellement "à la voiture" est utilisé pour obtenir des effets anti-poussière, anti-humidité et anti-condensation. Selon l'équipement interne et l'environnement d'application, la structure, les dimensions, les portes de maintenance et les ouvertures d'entrée/sortie de câbles de la cabine préfabriquée peuvent être conçues de manière flexible. En fonction des exigences d'expansion de l'équipement interne, différentes ouvertures d'entrée/sortie d'équipement peuvent être réservées, et le toit peut être démonté par sections, facilitant l'installation de l'équipement à un stade ultérieur. Cela peut répondre à différentes exigences de projet et offre une variété d'options de conception.
La structure de la cabine préfabriquée a de bonnes performances anticorrosion. Le traitement anticorrosion respecte la norme ISO12944 "Protection contre la corrosion des structures en acier par des systèmes de peinture protectrice". Plusieurs processus anticorrosion sont adoptés, y compris le prétraitement, la couche de zinc, la couche intermédiaire, la couche de surface et d'autres traitements, assurant que la cabine peut atteindre un niveau anticorrosion sans rouille pendant 30 ans dans un environnement C4. La durée de vie opérationnelle de la cabine préfabriquée est conçue pour être supérieure à 40 ans, et avec un entretien simple, elle peut atteindre une durée de vie de 60 ans.
Comparé à la structure de conteneur, la structure de la cabine préfabriquée a les avantages suivants : elle peut être conçue de manière flexible selon les besoins réels, dispose d'un espace intérieur plus grand, offre de meilleures conditions d'exploitation et de maintenance, et est moins affectée par les conditions de transport routier.
4. Conclusions
Avec la proposition du concept de réseau électrique vert, des concepts de construction verte tels que l'intelligence, l'efficacité, la fiabilité, la rentabilité, les meilleurs avantages sur l'ensemble du cycle de vie, l'économie de terrain, l'économie d'énergie, l'économie d'eau, l'économie de matériaux et la protection de l'environnement ont été proposés pour la construction de postes électriques. Les postes électriques préfabriqués, qui utilisent des équipements préfabriqués, sont en ligne avec le concept de réseau électrique vert et se caractérisent par une vitesse de construction rapide, une petite emprise au sol, une haute intégration du système, un transport facile et une installation rapide.
Comparé à la structure de conteneur et à la structure de plaque Jinbang, la structure de cabine préfabriquée présente davantage de caractéristiques et d'avantages. Le mode structurel de la cabine préfabriquée a des avantages remarquables tels que la sécurité et la fiabilité, une forte adaptabilité environnementale, une disposition flexible, une grande opérabilité en exploitation, maintenance et inspection, ainsi que l'économie d'énergie et la protection de l'environnement. Il a démontré de grands avantages dans les applications pratiques et présente une valeur d'application extensive.
