Penelitian tentang Skema Struktur dan Karakteristik Teknis dari Gardu Listrik Pracetak

1. Skema Kontainer
1.1 Skema Struktural

Dalam skema struktur kontainer, kontainer terutama dibangun dari pelat baja, balok baja, kolom baja, fitting sudut, dll. Struktur kontainer adalah struktur terintegrasi yang dibentuk dengan menggabungkan pelat baja dan rangka. Berdasarkan tata letak lapisan tunggal kontainer, perangkat lunak elemen hingga digunakan untuk membuat model struktur kontainer, dan kemudian beban bangunan struktur kontainer disimulasikan dan dihitung. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa tegangan yang dihasilkan pada setiap komponen kontainer lebih kecil dari tegangan yang diperbolehkan pada baja, dan deformasi komponen juga lebih kecil dari nilai yang diperbolehkan. Dapat dilihat bahwa kontainer yang disusun dalam lapisan tunggal dapat memenuhi dengan baik persyaratan beban struktural bangunan substation.

1.2 Karakteristik Teknis

Struktur bingkai jenis kontainer mengadopsi standar umum internasional baik untuk struktur keseluruhan maupun komponennya, yang memfasilitasi standarisasi. Dengan memanfaatkan kapasitas produksi dan peralatan produsen kontainer yang ada dalam kerjasama dengan produsen peralatan sekunder, produksi massal dapat dicapai melalui peningkatan, menghasilkan penghematan biaya dan manfaat ekonomi yang baik. Namun, sulit untuk mencapai penampilan permukaan yang menarik pada kontainer. Ketika digunakan untuk membangun substation di area dengan persyaratan penilaian lingkungan yang tinggi, seperti kawasan perkotaan dan tempat wisata, sering kali gagal melewati tinjauan penilaian lingkungan lokal, menyebabkan hambatan signifikan bagi konstruksi.

Sebagai produk standar, karena batasan karakteristik strukturnya, posisi pembukaan pintu kontainer relatif tetap, dan sulit untuk membuka pintu di posisi lain, mengakibatkan kurangnya variasi dalam skema. Jika diperlukan pembukaan pintu, hal itu akan mempengaruhi stabilitas dan kedapannya. Oleh karena itu, bagaimana cara mengintegrasikan ruang yang diperlukan oleh peralatan listrik ke dalam ruang tetap yang telah ditetapkan merupakan tantangan utama dalam menerapkan skema struktur kontainer untuk substation.

Secara umum, masa pakai kontainer transportasi adalah 7-10 tahun. Masa pakai peralatan primer di substation dirancang selama 40 tahun, dan peralatan sekunder selama 20 tahun. Jika struktur jenis kontainer diadopsi untuk substation, daya tahan struktur kontainer perlu ditingkatkan. Masa pakai struktur kontainer dipengaruhi oleh banyak faktor, seperti skema pelapisan anti-korosi, daya tahan bahan intrinsik, lingkungan operasi peralatan, dan tindakan perlindungan operasional. Setelah perlakuan anti-korosi, jika struktur kontainer ditempatkan di area dengan lingkungan yang baik, rendah debu dan pasir, dan korosivitas minimal, masa pakainya dapat mencapai 20 tahun atau bahkan 30 tahun. Namun, jika ditempatkan di area dengan lingkungan yang buruk, masa pakainya akan berkurang secara signifikan karena faktor-faktor seperti kekuatan struktur sendiri dan teknologi proses anti-korosi permukaan yang ada.

2. Skema Pelat Jinbang
2.1 Skema Struktural

Pelat Jinbang terutama terbuat dari semen, abu terbang, bubuk silika, dan perlite, diperkuat dengan serat komposit. Itu dibentuk dengan ekstrusi vakum tekanan tinggi, dikurasi dengan uap panas dan tekanan tinggi, diproses, dan disemprot berlapis-lapis. Selama proses produksi pelat Jinbang, tidak ada air limbah, residu, atau gas limbah yang dihasilkan, dan tidak mencemari lingkungan, menjadikannya produk material bangunan hijau dan ramah lingkungan. Pola permukaan pelat Jinbang dapat dikombinasikan dengan proses pelapisan permukaan melalui desain dan pengembangan cetakan untuk mencapai berbagai pola dan kombinasi warna pelapisan permukaan apa pun, menciptakan efek yang kaya dan berwarna-warni, dan membuat permukaan kabin peralatan tampak menarik secara visual.

2.2 Karakteristik Teknis

Struktur pelat Jinbang menggunakan rangka yang terdiri dari baja profil sebagai bingkai beban dasar dan mengadopsi metode isolasi eksternal. Dinding struktur pelat Jinbang terdiri dari bahan-bahan seperti pelat Jinbang, lapisan ventilasi, film penyegelan tahan air, oriented strand board, bahan isolasi, tabung persegi tipis, dan papan gips. Bahan baku utama untuk memproduksi pelat Jinbang adalah bahan anorganik, memberikannya ketahanan api yang sangat baik. Baik digunakan sebagai bahan dinding tirai atau lapisan permukaan isolasi eksternal, pelat Jinbang menunjukkan kinerja tahan api yang baik.

Pada saat yang sama, melalui perhitungan mekanis, struktur memastikan kekuatan mekanis statis dan dinamis sepanjang proses pengangkutan, transportasi, dan instalasi, memenuhi persyaratan masa pakai 25 tahun. Memiliki karakteristik kepadatan tinggi, ketahanan cuaca yang baik, dimensi stabil, koefisien deformasi rendah, tahan air, tahan api, dan tahan terhadap pengaruh cuaca dan beku. Pelat Jinbang, mirip dengan bahan berbasis semen, memiliki penampilan jangka pendek yang baik. Namun, sifatnya yang ringan dan rapuh, cenderung retak, dan ketahanan terhadap benturan yang buruk secara signifikan mengurangi kinerja pelindung yang seharusnya dimiliki dinding. Pelat Jinbang dilekatkan ke rangka internal melalui bagian gantung.

Bagian sambungan pelat dilapisi dengan sealant tahan air elastis. Menggunakan metode sambungan lidah dan alur serta pengikat, dan konektor sambungan khusus digunakan pada sambungan pelat, diisi dengan bahan segel elastis. Karena batasan bahan, kinerja segel pada sambungan pintu-pelat buruk, yang tidak mendukung pencapaian efek bebas debu, tahan air, dan anti-kondensasi. Deformasi atau getaran ringan selama transportasi atau pengangkutan dapat dengan mudah menyebabkan kerusakan atau retak pada penampilan, dan dalam beberapa kasus, pelat Jinbang bahkan dapat lepas.

Selain itu, karena sifat mekanisnya yang buruk, pelat Jinbang hanya dapat digunakan secara independen sebagai bahan pemeliharaan dinding eksternal non-beban dan bahan dinding tirai bangunan, dan tidak dapat berfungsi sebagai struktur beban, sehingga tidak dapat memberikan dukungan dan fungsi penguatan. Proses yang ada hanya dapat mencapai integrasi peralatan lapisan tunggal, dan masih ada ruang untuk optimasi dalam integrasi struktur tiga dimensi lebih lanjut.

3. Skema Kabin Prafabrikasi
3.1 Skema Struktural

Struktur kabin pra-fabrikasi berasal dari teknologi desain dan manufaktur yang matang dari substation kotak luar, dan merupakan produk khusus yang dirancang untuk instalasi terintegrasi peralatan listrik. Kabin pra-fabrikasi adalah jenis peralatan dengan kemampuan anti-deformasi sendiri. Dasar strukturnya di las dari baja profil, dan rangka kabin adalah struktur las terintegrasi. Baja utama yang digunakan adalah baja struktural karbon berkualitas tinggi, yang memiliki kekuatan mekanis, kekerasan, dan yield strength yang cukup, dan menunjukkan adaptabilitas lingkungan yang kuat.

Dinding luar kabin terbuat dari pelat baja logam, yang menawarkan sifat dekoratif yang sangat baik, memberikan berbagai kemungkinan untuk dekorasi dinding luar. Dapat disemprot cat dengan fleksibel sesuai dengan lingkungan di lapangan untuk sempurna menyatu dengan lingkungan sekitar dan lebih mungkin diterima oleh penduduk setempat. Ketika terkena gaya luar selama transportasi, pengangkutan, dll., kabin dapat mengalami deformasi kecil untuk mengimbangi efek gaya luar tersebut dan pulih dalam waktu singkat, melindungi instalasi komponen listrik dari gaya mekanis, memastikan stabilitas dinamis sistem listrik, dan efektif menahan dampak gaya luar seperti gempa bumi.

Dalam desain struktur kabin pra-fabrikasi, margin disediakan untuk pemilihan bahan dan struktur baja, yang dapat secara efektif menangani kerusakan struktural akibat gempa bumi. Desain interior kabin pra-fabrikasi fleksibel. Bahan profil digunakan untuk penguatan untuk meningkatkan kekuatan dukungan keseluruhan, dan tata letak struktur tiga dimensi dapat diterapkan. Dengan menerapkan skema ini, luas area yang ditempati berkurang, dan ruang vertikal dimanfaatkan, mencapai konservasi sumber daya lahan. Sementara itu, dalam struktur tata letak tiga dimensi, perangkat pengisolasi getaran dipasang antara lapisan atas dan bawah untuk menghilangkan suara dan mengurangi getaran. Kekuatan dan kinerja tahan gempa kabin pra-fabrikasi telah diverifikasi melalui analisis elemen hingga dan oleh institusi pengujian otoritatif nasional, memastikan keandalan yang cukup.

3.2 Karakteristik Teknis

Baik rangka maupun atap kabin terbuat dari pelat baja galvanis, dan panel dinding adalah pelat baja dua lapis yang diisi dengan bahan tahan api, retardan api, dan insulasi panas. Dikombinasikan dengan struktur insulasi panas jembatan putus, konduksi panas antara struktur berkurang. Ketika terjadi kebakaran di dalam atau di luar kabin, cangkang luar kabin dapat mempertahankan integritas dan ketahanan api dalam 3 jam, menunjukkan kinerja insulasi panas dan tahan api yang sangat baik.

Proses segel "seperti mobil" digunakan untuk mencapai efek bebas debu, tahan air, dan anti-kondensasi. Tergantung pada peralatan internal dan lingkungan aplikasi, struktur, dimensi, pintu pemeliharaan, dan lubang masuk/keluar kabel kabin pra-fabrikasi dapat didesain dengan fleksibel. Sesuai dengan persyaratan ekspansi peralatan internal, lubang masuk/keluar peralatan yang berbeda dapat disiapkan, dan atap dapat dilepas secara bertahap, memfasilitasi instalasi peralatan pada tahap selanjutnya. Ini dapat memenuhi persyaratan proyek yang berbeda dan menawarkan berbagai opsi desain.

Struktur kabin pra-fabrikasi memiliki kinerja anti-korosi yang baik. Perlakuan anti-korosi mengikuti standar ISO12944 "Perlindungan Korosi Struktur Baja dengan Sistem Cat Perlindungan". Beberapa proses anti-korosi diterapkan, termasuk pretreatment, lapisan seng, lapisan tengah, lapisan permukaan, dan perlakuan lainnya, memastikan bahwa kabin dapat mencapai tingkat anti-korosi tanpa karat dalam 30 tahun di lingkungan C4. Masa pakai operasional kabin pra-fabrikasi dirancang lebih dari 40 tahun, dan dengan pemeliharaan sederhana, dapat mencapai masa pakai 60 tahun.

Dibandingkan dengan struktur kontainer, struktur kabin pra-fabrikasi memiliki keuntungan berikut: dapat didesain dengan fleksibel sesuai kebutuhan aktual, memiliki ruang internal yang lebih besar, memberikan kondisi operasi dan pemeliharaan yang lebih baik, dan kurang terpengaruh oleh kondisi transportasi jalan.

4. Kesimpulan

Dengan diajukannya konsep grid listrik hijau, konsep konstruksi hijau seperti kecerdasan, efisiensi tinggi, keandalan, kepraktisan ekonomis, manfaat optimal sepanjang siklus hidup, konservasi lahan, konservasi energi, konservasi air, konservasi bahan, dan perlindungan lingkungan telah diajukan untuk konstruksi substation. Substation pra-fabrikasi, yang menggunakan peralatan pra-fabrikasi, sesuai dengan konsep grid listrik hijau dan ditandai dengan kecepatan konstruksi, jejak lahan yang kecil, integrasi sistem tinggi, transportasi yang nyaman, dan pemasangan cepat.

Dibandingkan dengan struktur kontainer dan struktur pelat Jinbang, struktur kabin pra-fabrikasi menunjukkan lebih banyak karakteristik dan keuntungan. Mode struktur kabin pra-fabrikasi memiliki keunggulan luar biasa seperti keamanan dan keandalan, adaptabilitas lingkungan yang kuat, tata letak fleksibel, operasional, pemeliharaan, dan inspeksi yang mudah, serta konservasi energi dan lingkungan. Telah menunjukkan keunggulan besar dalam aplikasi praktis dan memiliki nilai aplikasi yang luas.