יחידה מרכזית חוגית חכמה עם מפער וואקום מבודד אוויר
תחום הטכנולוגי
הממצאה מתארת את תחום הטכנולוגיה של יחידות טבעת ראשית, בפרט יחידת טבעת ראשית חכמה מבודדת אוויר.
רקע טכנולוגי
יחידה של טבעת ראשית היא מכשיר חשמלי המאגד מעגלים חשמליים בעומס גבוה לתוך מסגרת מתכתית או מרכז אותם ליחידת אספקת חשמל מחזורית. הוא יוצר מערכת על ידי חיבור החוטים הראשיים של מגוון קבוצות יציאות, עם ליבתה המורכבת משסתומי עומס ומחסומים. היא מאופיינת במבנה פשוט, גודל קטן, עלויות נמוכות, פרמטרים מצוינים של אספקת חשמל ואבטחה גבוהה.
יחידות טבעת ראשית מבודדות אוויר (ידועות גם כיחידות חצי-מבודדות) משתמשות באוויר יבש כחומר מבודד ומפיג פליטה. ביצועיהן עדיפות על גז ה-SF6 מבלי לגרום לזיהום סביבתי. המפסקים החשמליים בעלי העומס הגבוה מוחזקים בחלל אוויר סגור עם לחץ קבוע שאינו מושפע מהסביבה, מה שהופך אותם מתאימים לאזורים מיוחדים כמו רמות, אזורים מלוחים-אלקליים ובין-יבשים.
בתכנונים קיימים, יחידות טבעת ראשית מבודדות אוויר לעתים קרובות מאמצות צורות שילוב כגון סט מפסק עומס-מפסק הפרדה, סט מפסק עומס-מחסום מתח גבוה, ומפסק מעגל ריק-מפסק הפרדה. מקרנים יכולים לשמש בנפרד או להשתלב באופן חופשי. עם זאת, קיימים חסרונות הבאים:
כאשר הם משולבים, מצב ההפעלה מוצג רק דרך תא הרלויס והמכשירים, מה שדורש בדיקות ידניות ופתרון בעיות סדיר, מה שגורם ל העלויות גבוהות.
המסירה של חום בתוך המקרן קשה לפתרון בצורה יעילה: הסתמך אך ורק על מעבר אוויר פנימי אינו יכול למסור חום בצורה יעילה, בעוד מבנה חור הנשמה פשוט נוטה להכניס לחות רבה, מה שמפריע לבטיחות החשמלית. יש צורך בהשתפרות דחופה.
תוכן הממצאה
מטרה
בהתייחס לפגמים בטכנולוגיות קיימות, הממצאה מציעה יחידת טבעת ראשית חכמה מבודדת אוויר, במטרה להשיג:
הצבת תכנון הגיוני להרחבת תפקודי החוטים הראשיים.
מעקב בזמן אמת אחר מצב ההפעלה, שיפור רמות ניהול חכם והפחתת עלויות תחזוקה.
ביצועי מסירה של חום מותאמים תוך כדי מניעת כניסת לחות, שמירה על איזון בין בטיחות חשמלית ויעילות אנרגטית.
פתרון טכנולוגי
יחידת טבעת ראשית חכמה מבודדת אוויר כוללת גוף מקרן עם המבנה הפנימי הבא:
אזורים פונקציונליים עיקריים ורכיבים
גוף המקרן כולל תא חוטים ראשי, תא רלויס ומכשירים, תא מפסקים ותא כבלים:
תא חוטים ראשי: מכיל חוטים ראשיים, חיישן טמפרטורה ראשון וסט מנועים חשמליים המחוברים לשלוט PLC.
תא רלויס ומכשירים: ממוקם לצד תא החוטים הראשיים, מכיל רלויסים.
תא מפסקים: ממוקם בתחתית תא החוטים הראשיים, מכיל סט מפסקים עומס, חיישן טמפרטורה שני וחיישן לחות (החיישן לחות נמצא על צד של לוח הפרדה ראשון ומחובר למודול אחסון נתונים). סט המפסקים עומד בקשר עם תא החוטים הראשיים באמצעות סט מבודדים הכולל שלושה מבודדים מרווחים ומחובר למחסומים, מנגנון פעולה וטרנספורמר זרם. מסגרת מוצגת בין הטרנספורמר זרם לגוף המקרן.
תא שליטה וחלל אוויר ממוקמים על צד של תא המפסקים:
תא שליטה: ממוקם בין תא הרלויס והמכשירים לבין חלל האוויר, מכיל לוח מעגלים ושולט PLC. הלוח מעגלים משלב את מודול אחסון הנתונים, מודול העברה אלחוטית ומודול קבלה אלחוטית. מודול אחסון הנתונים מחובר לרלויסים, החיישן טמפרטורה ראשון, החיישן טמפרטורה שני ומודול העברה אלחוטית. מודול הקבלה אלחוטית מחובר לשלוט PLC.
חלל אוויר: צד אחד מחובר לתא המפסקים דרך לוח הפרדה ראשון, והצד השני מכיל רשת כניסה אוויר מול גוף המקרן. לוח הפרדה ראשון מצויד בפתח חזרה אוויר ופתח אספקת אוויר, מצוידים במנוע ראשון ושני בהתאמה (שני המנועים מחוברים לשלוט PLC). המנוע הראשון מחובר ללוח ספיגה לחות, שנמצא בין המנוע השני לרשת כניסה האוויר.
תא כבלים: מכיל מפסק ארע, מגן ברק ו cabel.
גוף המקרן ומבנה הפרופיל
לוחות הפרדה שניים מוצעים בין תא החוטים הראשיים לתא הרלויס והמכשירים/תא המפסקים, ובין תא המפסקים לתא השליטה/תא הכבלים.
גוף המקרן מורכב ממספר לוחות מסגרת מרובצים. כל הלוחות והמסגרת משתמשים בגוף פרופיל:
ארבעת הפינות של גוף הפרופיל מצוידים בלוחות תוספת. החומה החיצונית של לוחות התוספת מוטה ביחס לגוף הפרופיל, עם חור מעבר ראשון מבפנים ולוחות הגבלה משני הצדדים.
במרכז גוף הפרופיל יש חור מעבר שני.chnitt הציר העליון והתחתון שלו הוא טרפז שווה שוקיים, והצדדים הם קשתות קעורות.
שני הצדדים של גוף הפרופיל מצוידים בלוחות קעורים, שיש להם מספר חורים התקנה בצורת חגורת מותניים.
השפעות חיוביות
יתרונות מבניים: גוף הפרופיל עם לוחות תוספת ולוחות קעורים, יחד עם חור מעבר ראשון וחור מעבר שני בצורת מיוחדת, מבטיח קשיחות ויציבות גבוהות תוך כדי הפחתת עובי הקירות. חורי ההתקנה בצורת חגורת מותניים מקילים על אסיפה מהירה והטמעת חיישנים/הצמדת חיווטים מאוחר יותר. המבנה הכללי הוא חדשני, קומפקטי וקל לאסיפה.
אופטימיזציה של התכנון: תא הרלויס והמכשירים, תא השליטה וחלל האוויר מפוזרים על אותו צד, משולבים ומחוברים לתא המפסקים ותא החוטים הראשיים, מה שמאפשר הרחבת תפקודי החוטים הראשיים בצורה יעילה, מניעת בלבול חיווטים ותפוקת מקום גבוהה.
ניהול חכם:
מודול אחסון הנתונים שולח מצב מעגל ונתוני סביבה שנאספים על ידי הרלויסים, חיישני טמפרטורה (ראשון ושני), וחיישן לחות בזמן אמת דרך מודול העברה אלחוטית, מה שמאפשר מעקב אינטגרלי על מקרנים מחוברים, שיפור ניהול חכם והפחתת עלויות תחזוקה.
לאחר שמודול הקבלה האלחוטית מקבל אות שליטה, השולט PLC מפעיל לפי הצורך: סט המנועים עבור מסירת חום פנימית, או המנוע השני כדי למשוך אוויר חיצוני דרך לוח הספיגה לחות לקירור חיצוני. כאשר הטמפרטורה נמוכה, ניתן להפעיל רק את המנוע הראשון, באמצעות אוויר חם מתא המפסקים לספוג לחות מהלוח הספיגה לחות. זה מגביר יעילות אנרגטית, מונע כניסה של לחות ומאזן בין בטיחות חשמלית לחסכון אנרגיה.
מצב יישום מפורט
א. מבנה המקרן ורכיבי ליבה
חלוקה לאזורים פונקציונליים
הפנים של המקרן כולל תא חוטים ראשי, תא רלויס ומכשירים, תא מפסקים, תא כבלים, תא שליטה וחלל אוויר. כל אזור מופרד על ידי לוחות הפרדה, עם תפקוד ברור ללא התערבות.
תא החוטים הראשיים ממוקם בחלק העליון, עם תא הרלויס והמכשירים בצד אחד ותא המפסקים בתחתית. בצד אחד של תא המפסקים נמצא tuầnתי תא השליטה וחלל האוויר, והצד השני הוא תא הכבלים.
רכיבי ליבה של כל אזור
תא חוטים ראשי: מכיל חוטים ראשיים, חיישן טמפרטורה ראשון וסט מנועים חשמליים מחוברים לשלוט PLC.
תא רלויס ומכשירים: מכיל רלויסים לאיסוף מצב פעילות הציוד (לדוגמה, זרם, מתח, כוח).
תא מפסקים: מצויד בסט מפסקים עומס, חיישן טמפרטורה שני וחיישן לחות. סט המפסקים עומס מחובר לתא החוטים הראשיים באמצעות סט מבודדים (עם שלושה מבודדים מרווחים) ומחובר למחסומים, מנגנון פעולה וטרנספורמר זרם. מסגרת מוצגת בין הטרנספורמר זרם לגוף המקרן.
תא שליטה: מכיל לוח מעגלים ושולט PLC. הלוח מעגלים משלב את מודול אחסון הנתונים, מודול העברה אלחוטית ומודול קבלה אלחוטית. מודול אחסון הנתונים מחובר לרלויסים, החיישן טמפרטורה ראשון, החיישן טמפרטורה שני וחיישן לחות. מודול הקבלה אלחוטית מחובר לשלוט PLC.
חלל אוויר: צד אחד מחובר לתא המפסקים דרך לוח הפרדה ראשון, והצד השני מכיל רשת כניסה אוויר. לוח הפרדה ראשון מצויד בפתח חזרה אוויר ופתח אספקת אוויר, מצוידים במנוע ראשון ושני בהתאמה (שני המנועים מחוברים לשלוט PLC). המנוע הראשון מחובר ללוח ספיגה לחות, שנמצא בין המנוע השני לרשת כניסה האוויר.
תא כבלים: מכיל מפסק ארע, מגן ברק ו cabel.
גוף המקרן ומבנה הפרופיל
גוף המקרן מוקם על ידי ריבוץ מספר לוחות מסגרת. כל הלוחות והמסגרת משתמשים בגוף הפרופיל.
ארבעת הפינות של גוף הפרופיל מצוידים בלוחות תוספת. החומה החיצונית של לוחות התוספת מוטה ביחס לגוף הפרופיל, עם חור מעבר ראשון מבפנים ולוחות הגבלה משני הצדדים. במרכז יש חור מעבר שני; חתך הציר העליון והתחתון שלו הוא טרפז שווה שוקיים, והצדדים הם קשתות קעורות. שני הצדדים של גוף הפרופיל גם מצוידים בלוחות קעורים עם מספר חורים התקנה בצורת חגורת מותניים.
ב. עקרון פעולה ויתרונות
שיטת אסיפה
גופי הפרופיל מתקנים קשר מהיר באמצעות לוחות תוספת עם לוחות הגבלה, ולאחר מכן מרובצים ונקבעים באמצעות חתיכות חיבור פינה דרך חורי ההתקנה בצורת חגורת מותניים על לוחות הקעור. תהליך האסיפה נוח ויציב, מצויד גם בתכונות עמידות בפני רעידות, עלויות נמוכות יותר ומשקל נמוך, וקל להעברה.
פעולת ותהליך ניהול חכם
תא החוטים הראשיים מחבר מספר יחידות טבעת ראשית. סט המפסקים עומס מחובר לתא החוטים הראשיים באמצעות סט המבודדים. המחסום מפרק את המעגל על ידי התמוססות של האלמנט שלו כאשר הזרם עולה על הגבול. המנגנון המבצע מבצע פעולות סגירה ופתיחת מעגל. הטרנספורמר זרם ממיר זרם גדול ראשוני לזרם קטן שני, מגן על מעגל המדידה ומשדר אותות למפסק ארע, מגן ברק ו cabel בתא הכבלים.
הרלויסים אוספים מצב פעילות הציוד ומשדרים אותו למודול אחסון הנתונים על לוח המעגלים. המודול הזה גם מאחסן אותות טמפרטורה מהחיישן טמפרטורה ראשון ושני ואות לחות מהחיישן לחות. אלו משודרים בזמן אמת דרך מודול העברה אלחוטית לתחנת בסיס או ממשק שליטה מרוחק למעקב מרוחק.
ממשק השליטה יכול לשלוח פקודות לשלוט PLC דרך מודול הקבלה האלחוטית, או שהשלוט PLC יכול לבצע שיפוט אוטומטי: כאשר נדרש קירור, הוא מפעיל סט המנועים עבור מסירת חום פנימית, או מתחיל את המנוע השני כדי למשוך אוויר דרך רשת הנכנס, לספוג לחות באמצעות לוח הספיגה לחות ולהספק אותו לתוך המקרן לקירור חיצוני. כאשר הטמפרטורה אינה 충족시킵니다 두 번째 팬을 시작하기 위한 조건은 첫 번째 팬만 활성화하여 습기 흡수판을 건조할 수 있습니다. 이렇게 하면 에너지 소비를 줄이면서 습기 유입을 방지합니다.
יתרונות מרכזיים
ממשי מעקב בזמן אמת וניהול חכם של טמפרטורה, לחות ומצב פעילות הציוד במקרן. זה מבטיח בטיחות חשמלית תוך כדי הפחתת צריכת אנרגיה על ידי הפעלת ציוד לפי דרישה, שממזג בין שימושיות לחסכון אנרגיה.
