Forskning på konstruksjonsoppsett og tekniske egenskaper for forhåndsmonterte transformasjonsstasjoner

1. Konteyner Skjema
1.1 Strukturelt Skjema

I konteynerens strukturelle skjema er konteyneren hovedsakelig bygget av stålplater, stålbjelker, støtter, hjørnefester, etc. Konteynerstrukturen er en integrert struktur dannet ved å kombinere stålplater og et rammeverk. Basert på den enkeltskjeve layouten av konteyneren, brukes endeligelementprogramvare til å etablere modellen for konteynerstrukturen, og deretter simuleres og beregnes bygningens last på konteynerstrukturen. Beregningsresultatene viser at spenningen generert i hver komponent av konteyneren er mindre enn det tillatte spenningsnivået for stålet, og deformasjonen av komponentene er også mindre enn det tillatte verdien. Det kan sees at den enkeltskjeve plasserte konteyneren kan godt oppfylle strukturelle lastkrav for understationsbygg.

1.2 Tekniske Karakteristika

Konteyner-type rammebruker internasjonale generelle standarder både for den overordnede strukturen og dens komponenter, noe som forenkler standardisering. Ved å utnytte produksjonsevnen og utstyr hos eksisterende konteynerprodusenter i samarbeid med sekundære utstyrprodusenter, kan masseproduksjon oppnås gjennom forbedringer, noe som fører til kostnadsbesparelser og gode økonomiske resultater. Imidlertid er det vanskelig å oppnå et estetisk tiltalende utseende på overflaten av konteyneren. Når den brukes til å bygge understationer i områder med høye miljøevalueringskrav, som byområder og turiststeder, klarer den ofte ikke å passere den lokale miljøevalueringen, noe som setter betydelige hindringer for konstruksjonen.

Som et standardprodukt, har konteyneren på grunn av begrensninger i strukturelle karakteristika, relativt faste døråpninger, og det er vanskelig å åpne dører på andre posisjoner, noe som fører til mangel på mangfoldighet i skjemaet. I tilfeller der døråpning er nødvendig, vil det påvirke stabiliteten og tettheten til konteyneren. Derfor er det en stor utfordring å integrere rommet kreves av elektrisk utstyr inn i forhåndsinnstilte faste rom når det gjelder implementering av konteynerstrukturen for understationer.

Generelt er levetiden for transportkonteynere 7-10 år. Designet levetid for primært utstyr i understationer er 40 år, mens det for sekundært utstyr er 20 år. Hvis konteyner-type struktur benyttes for understationer, må holdbarheten til konteynerstrukturen forbedres. Livetiden til konteynerstrukturen påvirkes av mange faktorer, som korrosjonsvernbelagsløsninger, de indre materialeholdbarhet, utstyrsdriftsmiljø, og driftsvernstiltak. Etter korrosjonsbehandling, hvis konteynerstrukturen plasseres i et område med et godt miljø, lav støv- og sandinnhold, og minimal korrosivitet, kan livetiden oppnå 20 år eller enda 30 år. Imidlertid, hvis den plasseres i et område med et dårlig miljø, vil livetiden bli signifikant redusert på grunn av faktorer som egen strukturell styrke og eksisterende overflatekorrosjonsbehandlingsmetoder.

2. Jinbang Plater Skjema
2.1 Strukturelt Skjema

Jinbang-plater er hovedsakelig laget av sement, flyaske, silikapulver og perlitt, forsterket med komposittfiber. De formes ved vakuum-høytrykk ekstrudering, hardnes under høytemperatur og høytrykk damp, prosessert, og flerlagssprengt. Under produksjonsprosessen av Jinbang-plater produseres ingen avfallsvann, avfallsmasse, eller avfallsgass, og det forurener ikke miljøet, noe som gjør det til et grønt og miljøvennlig byggematerialprodukt. Overflaten av Jinbang-plater kan kombineres med overflatesprøytemetoden gjennom formdesign og -utvikling for å oppnå ulike mønstre og enhver kombinasjon av overflatesprøytefarger, noe som skaper et rikt og fargerikt effekt og gjør overflaten av utstyrsrommet visuelt tiltrekkelig.

2.2 Tekniske Karakteristika

Jinbang-platestrukturen bruker et skjelett sammensatt av profilstål som grunnleggende belastningsbæreramme og bruker en ekstern isolasjonsmetode. Veggene av Jinbang-platestrukturen er sammensatt av materialer som Jinbang-plater, ventilasjonslag, fuktighetstett membran, orientert træspåle, isolasjonsmaterialer, tyndveggete kvadratiske rør, og gipsbrett. De hovedmaterialene for produksjon av Jinbang-plater er anorganiske materialer, noe som gir dem fremragende brandmotstand. Uansett om det brukes som kurtinwandmaterial eller overflaten av ytre veggisolasjon, viser Jinbang-plater god brandmotstand.

Samtidig, gjennom mekaniske beregninger, sikrer strukturen statisk og dynamisk mekanisk styrke gjennom heising, transport, og installasjon, og oppfyller kravet om 25-årig levetid. Den har egenskapene høy tetthet, god værbarhet, stabile dimensjoner, lav deformasjonskoeffisient, vannmotstand, brandmotstand, og motstand mot vejrings- og fryseskad. Jinbang-plater, lik cementbaserte materialer, har et godt korttidssyn. Men dens lette og sprøte natur, tendens til å sprekke, og dårlig motstand mot slagskade svekker betydelig beskyttelsesevnen som veggen selv skal ha. Jinbang-plater er festet til det interne skjelettet gjennom hengedeler.

De forbundne delene av plater er dekket med elastisk vannbestandig forsegling. Den bruker metoder som tunge-og-groove forbindelse og fastsettelser, og spesielle forbindelsesforbindelser brukes ved plategrenser, fylt med elastiske forseglingmaterialer. På grunn av materialebegrensninger, er forseglingen ved dørplateforbindelser dårlig, noe som ikke er gunstig for å oppnå støv-, fuktighet- og kondensmotstand. Lette deformasjoner eller vibrasjoner under transport eller heising kan lett forårsake skader eller sprekking av utseendet, og i noen tilfeller kan Jinbang-plater til og med falle av.

I tillegg, på grunn av sine dårlige mekaniske egenskaper, kan Jinbang-plater bare brukes uavhengig som ikke-belastende ytre veggematerialer og bygg-kurtinwandmaterialer, og kan ikke fungere som en belastende struktur, så den kan ikke gi støtte og styrkefunksjoner. Eksisterende prosesser kan bare oppnå integrasjon av enkeltlag utstyr, og det er rom for optimalisering i videre tredimensjonal strukturintegrering.

3. Forhåndsmontert Kabin Skjema
3.1 Strukturelt Skjema

Strukturen av forhåndsmontert kabin er utledet fra modne design- og produksjonsteknologier for utendørs boks-type understationer, og det er et tilpasset produkt spesielt designet for integrert installasjon av elektrisk utstyr. Forhåndsmontert kabin er en type utstyr med egen anti-deformasjons evne. Strukturen baserer seg på sektionstål som er svartet, og kabinfarmen er en integrert svaret struktur. Hovedstålmaterialen som brukes er høykvalitets karbonstrukturstål, som har tilstrekkelig mekanisk styrke, hardhet, og avgi-styrke, og viser sterke miljøtilpasningsmessige egenskaper.

Ytre veggen av kabinen er laget av metallstålplater, som gir fremragende dekorative egenskaper, og gir flere muligheter for ytre veggedekorasjon. Den kan fleksibelt sprøytes etter lokal miljø, for å perfekt blande seg med omgivende miljø, og er mer sannsynlig å bli akseptert av lokale beboere. Når det utsatt for eksterne krefter under transport, heising, etc., kan kabinen undergå litt deformasjon for å motvirke effekten av disse eksterne kreftene, og gjenopprette seg i kort tid, for å beskytte installasjonen av elektriske komponenter fra mekaniske krefter, sikre dynamisk stabilitet i elektriske systemer, og effektivt motvirke effekter av eksterne krefter som jordskjelv.

I strukturelt design av forhåndsmontert kabin, reserveres en marg for valg av stålmaterialer og strukturer, som kan effektivt håndtere strukturelle skader forårsaket av jordskjelv. Innendørs design av forhåndsmontert kabin er fleksibelt. Sektionsmaterialer brukes for forsterkning for å øke den totale støtteevnen, og en tredimensjonal strukturell layout kan anvendes. Ved å anvende dette skjemaet, reduseres arealbruken, og vertikalrom utnyttes, noe som bidrar til besparelse av landressurser. Samtidig, i tredimensjonal layout-strukturen, er det installert dempingselementer mellom øvre og nedre lag for å eliminere støy og redusere vibrasjoner. Styrken og jordskjelvperformance av forhåndsmontert kabin har blitt verifisert gjennom endeligelementanalyse og av nasjonale autoritative testinstitusjoner, som sikrer tilstrekkelig pålitelighet.

3.2 Tekniske Karakteristika

Både rammen og taket av kabinen er laget av galvaniserte stålplater, og veggpanelene er dobbeltskinned stålplater fylt med brannsikre, flammehemmende, og varmeskjemmende materialer. Kombinert med varmeskjemmende strukturen av brutte broer, reduseres varmeoverføring mellom strukturene. Når det er brann innenfor eller utenfor kabinen, kan kabinens ytterhylle beholde sin integritet og brannmotstand i 3 timer, noe som viser fremragende varmeskjemmende og brannmotstandsegenskaper.

"Bil-lignende" forsegling prosess brukes for å oppnå støv-, fuktighet- og kondensmotstand. Avhengig av det interne utstyret og anvendelsesmiljøet, kan kabinstrukturen, dimensjoner, vedlikeholdsporter, og kabelinngang/utgang åpninger for forhåndsmontert kabin fleksibelt designes. Ifølge utvidelseskrevet for interne utstyr, kan forskjellige utstyrinngang/utgang åpninger reserveres, og taket kan monteres i seksjoner, noe som forenkler installasjon av utstyr senere. Dette kan tilfredsstille ulike prosjektkrav og gir en rekke designalternativer.

Forhåndsmontert kabinstrukturen har gode korrosjonsmotstands egenskaper. Korrosjonsbehandlingen følger ISO12944-standard "Korrosjonsvern av stålkonstruksjoner ved vernemaling". Flere korrosjonsbehandlingsprosesser blir brukt, inkludert forbehandling, sinklag, mellomlag, overflatebehandling, og andre behandlinger, for å sikre at kabinen kan oppnå et korrosjonsnivå uten rusting i 30 år i et C4-miljø. Driftslivetiden til forhåndsmontert kabin er designet til å være mer enn 40 år, og med enkel vedlikehold, kan den nå en levetid på 60 år.

Sammenlignet med konteynerstrukturen, har forhåndsmontert kabinstrukturen følgende fordeler: den kan fleksibelt designes etter reelle behov, har større interiørom, gir bedre drifts- og vedlikeholdsforhold, og påvirkes mindre av vegtransportforhold.

4. Konklusjoner

Med fremkomsten av konseptet om grønn strømnett, har grønne konstruksjonskonsepter som intelligens, høy effektivitet, pålitelighet, økonomisk praktisk, optimale fordele over hele livssyklusen, landbesparelse, energibesparelse, vannbesparelse, materialbesparelse, og miljøvern blitt foreslått for understationsbygging. Forhåndsmonterte understationer, som bruker forhåndsmontert utstyr, er i samsvar med konseptet om grønn strømnett, og er kjennetegnet ved rask konstruksjon, liten arealbruken, høy systemintegrering, enkel transport, og rask installasjon.

Sammenlignet med konteynerstrukturen og Jinbang-platestrukturen, viser forhåndsmontert kabinstrukturen flere karakteristika og fordeler. Strukturelt skjemaet for forhåndsmontert kabin har fremragende fordeler som sikkerhet og pålitelighet, sterke miljøtilpasningsmessige egenskaper, fleksibel layout, høy operativitet i drift, vedlikehold, og inspeksjon, samt energibesparelse og miljøvern. Det har demonstrert store fordeler i praksis og har bred anvendelsesverdi.