Zračno izolirana pametna vakuumskog prstena glavna jedinica

Tehničko područje

Korisna nova predmeta odnosi se na tehničko područje kolijevnih jedinica, konkretno zračno izoliranu inteligentnu vakuumsku kolijevnu jedinicu.

Pozadinski opis

Kolijevna jedinica je električki uređaj koji integrira visokonaponske prekidače u metalnu okvirnicu ili ih asambleira u intervalne tipove kolijevnih jedinica za snabdijevanje strujom. Stvara sustav povezivanjem busbarova različitih izlaznih kabinetnih jedinica, s jezgrom koja se sastoji od prekidača opterećenja i sigurnosnih prekidača. Karakterizira se jednostavnim dizajnom, malim volumenom, niskom cijenom, odličnim parametrima snabdijevanja strujom i visokom sigurnošću.

Zračno izolirane kolijevne jedinice (poznate i kao poluizolirane kolijevne jedinice) koriste suhu zraku kao sredstvo izolacije i ugasioca lukovine. Njihove performanse su bolje od SF6 plina bez stvaranja ekološke kontaminacije. Visokonaponski aktivni prekidači smješteni su u zapečaćenu zračnu komoru s konstantnim tlakom koji nije ovisan o okolišu, što ih čini prikladnim za specifična područja poput planina, solono-alkalinih regija i vlanih lokacija.

U postojećoj tehnologiji, zračno izolirane kolijevne jedinice često usvajaju kombinacije oblika prekidač opterećenja-odvojič, prekidač opterećenja-visokonaponski sigurnosni prekidač i vakuumski prekidač-odvojič. Kabinetske jedinice mogu se koristiti pojedinačno ili slobodno kombinirati. Međutim, postoje sljedeći nedostaci:

1. Pri kombinaciji radni status prikazuje se samo putem relé i instrumentne komore, što zahtijeva redovito ručno pregledavanje i ispravljanje problema, što dovodi do visokih troškova.

2. Toplotni otpornost unutar kabineta teško se može učinkovito riješiti: Ovisnost samo o unutarnjoj cirkulaciji zraka ne može učinkovito disipirati toplinu, dok jednostavna struktura ventilacijskih otvora lako dovodi do unosa previše vlažnosti, što utječe na električnu sigurnost. Potrebno je urgentno poboljšanje.

Sadržaj korisne nove predmete

Cilj

Ciljujući na nedostatke postojeće tehnologije, korisna nova predmeta pruža zračno izoliranu inteligentnu vakuumsku kolijevnu jedinicu, s ciljem postići:

• Racionalnu raspodjelu kako bi se proširila funkcionalnost kombinacije busbarova.

• Stvarno vrijeme praćenja radnog statusa, poboljšanje razina inteligentnog upravljanja i smanjenje troškova održavanja.

• Optimiziranu toplotnu disipaciju uz izbjegavanje unosa vlažnosti, balansiranje električne sigurnosti i energetske učinkovitosti.

Tehničko rješenje

Zračno izolirana inteligentna vakuumskog kolijevna jedinica sastoji se od tijela kabineta s sljedećom unutarnjom strukturom:

1. Glavna funkcionalna područja i komponente

• Tijelo kabineta uključuje busbarovu komoru, relé i instrumentnu komoru, prekidačnu komoru i kabelsku komoru:

• Busbarova komora: Sadrži busbare, prvi senzor temperature i set ventilatora električno povezan s PLC kontrolerom.

• Relé i instrumentna komora: Smještena na jednoj strani busbarove komore, sadrži relé.

• Prekidačna komora: Smještena na dnu busbarove komore, sadrži set prekidača opterećenja, drugi senzor temperature i senzor vlažnosti (senzor vlažnosti smješten je na jednoj strani prve particije i povezan je s modulom za pohranu podataka). Set prekidača opterećenja povezan je s busbarovom komorom putem seta izolatora koji sastoji se od tri intervala izolatora i povezan je s sigurnosnim prekidačima, mehanizmom rada i transformatorom struje. Okvir je osiguran između transformatora struje i tijela kabineta.

• Kontrolna komora i zračna komora smješteni su na jednoj strani prekidačne komore:

• Kontrolna komora: Smještena između relé i instrumentne komore i zračne komore, sadrži ploču i PLC kontroler. Ploča integriše modul za pohranu podataka, modul za bežičnu prijenos i modul za bežičnu prijem. Modul za pohranu podataka povezan je s relé, prvom temperaturnom senzorom, drugim temperaturnim senzorom i modulom za bežičnu prijenos. Modul za bežičnu prijem povezan je s PLC kontrolerom.

• Zračna komora: Jedna strana povezana je s prekidačnom komorom putem prve particije, a druga strana ima mrežicu za ulaz zraka usmjerenu prema tijelu kabineta. Prva particija osigurana je sa stranom za povratni zrak i stranom za prijenos zraka, opremljenim prvim i drugim ventilatorom (oba električno povezana s PLC kontrolerom). Prvi ventilator povezan je s pločom za apsorbiranje vlažnosti, koja se nalazi između drugog ventilatora i mrežice za ulaz zraka.

• Kabelska komora: Sadrži povezani prekidač zemljišta, zaštitnik od munja i kabel.

2. Tijelo kabineta i profilna struktura

• Druge particije su osigurane između busbarove komore i relé i instrumentne komore/prekidačne komore, te između prekidačne komore i kontrolne komore/kabelske komore.

• Tijelo kabineta sastoji se od nekoliko klečanih okvirnih ploča. Okvirne ploče i okvir koriste profilno tijelo:

• Četiri kuta profilnog tijela opremljeni su s blokovima za umetanje. Vanjska zidina bloka za umetanje nagibana je u odnosu na profilno tijelo, s prvom presjekom unutra i ograničavajućim pločama na obje strane.

• Središte profilnog tijela ima drugi presjek. Presek vrha i dna je jednakokračni trapez, a obje strane su konkavne lukove.

• Obje strane profilnog tijela opremljene su konkavnim lukastim pločama, koje imaju nekoliko otvora za montažu u obliku pojasnice.

Povoljni učinci

1. Strukturni prednosti: Profilno tijelo s blokovima za umetanje i konkavnim lukastim pločama, zajedno s prvom presjekom i posebno oblikovanom drugom presjekom, osigurava visoku čvrstoću i stabilnost, smanjujući debljinu zida. Otvor za montažu u obliku pojasnice olakšava brzu montažu i kasniju ugradnju senzora/povezivanje. Ukupna struktura je novitet, kompaktna i laka za montažu.

2. Optimizacija raspodjele: Relé i instrumentna komora, kontrolna komora i zračna komora distribuirane su na istoj strani, kombinirane i povezane s prekidačnom komorom i busbarovom komorom, efektivno proširuju funkcionalnost busbara, izbjegavaju zbrku u žičanju i nude visoku iskorištenu površinu.

3. Inteligentno upravljanje:

• Modul za pohranu podataka šalje stanje kruga i podatke o okruženju prikupljene od strane relé, temperaturnih senzora (prvog i drugog) i senzora vlažnosti u stvarnom vremenu putem modula za bežičnu prijenos, omogućujući integrirano praćenje povezanih kabineta, poboljšanje inteligentnog upravljanja i smanjenje troškova održavanja.

• Nakon što modul za prijem primi signal za upravljanje, PLC kontroler aktivira se po potrebi: set ventilatora za internu cirkulaciju topline, ili drugi ventilator da privuče vanjski zrak kroz ploču za apsorbiranje vlažnosti za vanjsku cirkulaciju hlađenja. Kada je temperatura niska, može se aktivirati samo prvi ventilator, koristeći topli zrak iz prekidačne komore za dehumidifikaciju ploče za apsorbiranje vlažnosti. To poboljšava energetsku učinkovitost, izbjegava unos vlažnosti i ravnoteži električnu sigurnost s uštedom energije.

Detaljna implementacijska metoda

I. Struktura kabineta i ključne komponente

1. Raspodjela funkcionalnih područja

• Unutarnjost kabineta uključuje busbarovu komoru, relé i instrumentnu komoru, prekidačnu komoru, kabelsku komoru, kontrolnu komoru i zračnu komoru. Svako područje je odvojeno particijama, s jasnim funkcijama i bez interferencije.

• Busbarova komora smještena je u gornjem dijelu, s relé i instrumentnom komorom na jednoj strani i prekidačnom komorom na dnu. Jedna strana prekidačne komore redom ima kontrolnu komoru i zračnu komoru, dok je druga strana kabelska komora.

2. Ključne komponente svakog područja

• Busbarova komora: Sadrži busbare, prvi senzor temperature i set ventilatora električno povezan s PLC kontrolerom.

• Relé i instrumentna komora: Sadrži relé za prikupljanje statusa rada opreme (npr., struja, napona, snage).

• Prekidačna komora: Opremljena je setom prekidača opterećenja, drugim senzorom temperature i senzorom vlažnosti. Set prekidača opterećenja povezan je s busbarovom komorom putem seta izolatora (s tri intervala izolatora) i povezan je s sigurnosnim prekidačima, mehanizmom rada i transformatorom struje. Okvir je osiguran između transformatora struje i tijela kabineta.

• Kontrolna komora: Sadrži ploču i PLC kontroler. Ploča integriše modul za pohranu podataka, modul za bežičnu prijenos i modul za bežičnu prijem. Modul za pohranu podataka povezan je s relé, prvim temperaturnim senzorom, drugim temperaturnim senzorom i senzorom vlažnosti. Modul za bežičnu prijem povezan je s PLC kontrolerom.

• Zračna komora: Jedna strana povezana je s prekidačnom komorom putem prve particije, a druga strana ima mrežicu za ulaz zraka. Prva particija ima stranu za povratni zrak i stranu za prijenos zraka, opremljenim prvim i drugim ventilatorom (oba električno povezana s PLC kontrolerom). Prvi ventilator povezan je s pločom za apsorbiranje vlažnosti, smještenom između drugog ventilatora i mrežice za ulaz zraka.

• Kabelska komora: Sadrži povezani prekidač zemljišta, zaštitnik od munja i kabel.

3. Tijelo kabineta i profilna struktura

• Tijelo kabineta formirano je klečanjem nekoliko okvirnih ploča. I okvirne ploče i okvir koriste profilno tijelo.

• Četiri kuta profilnog tijela imaju blokove za umetanje. Vanjska zidina bloka za umetanje nagibana je u odnosu na profilno tijelo, s prvom presjekom unutra i ograničavajućim pločama na obje strane. Središte ima drugi presjek; njegov presek vrha i dna je jednakokračni trapez, a obje strane su konkavne lukove. Objede strane profilnog tijela također imaju konkavne lukaste ploče s nekoliko otvora za montažu u obliku pojasnice.

II. Radni princip i prednosti

1. Metoda montaže

   Profilna tijela ostvaruju brzo spajanje putem blokova za umetanje s ograničavajućim pločama, a zatim se klečaju i fiksiraju korištenjem kutnih spojnica kroz otvore za montažu u obliku pojasnice na konkavnim lukastim pločama. Proces montaže je praktičan i stabilan, također pruža otpornost na udarce, niže troškove i težinu, te lakoću pri transportu.

2. Rad i proces inteligentnog upravljanja

• Busbarova komora povezuje više kolijevnih jedinica. Set prekidača opterećenja povezan je s busbarovom komorom putem seta izolatora. Sigurnosni prekidač prekida krug topnjom svojeg elementa kada struja premaši granicu. Mekhanizam rada obavlja operacije zatvaranja i otvaranja. Transformator struje proporcionalno pretvara veliku primarnu struju u manju sekundarnu struju, štiti mjerne krugove i šalje signale prekidaču zemljišta, zaštitniku od munja i kabelu u kabelskoj komori.

• Relé prikupljaju status rada opreme i šalju ga modulu za pohranu podataka na ploči. Taj modul također pohranjuje signale temperature od prvog i drugog temperaturnog senzora i signal vlažnosti od senzora vlažnosti. Ti podaci se zatim šalju u stvarnom vremenu putem modula za bežičnu prijenos bazne stanici ili kontrolnoj terminalu za daljinsko praćenje.

• Kontrolni terminal može slati naredbe PLC kontroleru putem modula za prijem, ili PLC kontroler može donositi automatska odlučivanja: Kada je potrebno hlađenje, aktivira set ventilatora za internu cirkulaciju topline, ili pokreće drugi ventilator da privuče zrak kroz mrežicu za ulaz, dehumidificira ga preko ploče za apsorbiranje vlažnosti i isporuči ga u kabinet za vanjsku cirkulaciju hlađenja. Kada temperatura ne zadovoljava uvjet za pokretanje drugog ventilatora, može se aktivirati samo prvi ventilator za dehumidifikaciju ploče za apsorbiranje vlažnosti, smanjujući potrošnju energije, izbjegavajući unos vlažnosti.

3. Ključne prednosti

   Postiže se stvarno vrijeme praćenja i inteligentno upravljanje temperature, vlažnosti i statusa rada opreme u kabinetu. To osigurava električnu sigurnost, smanjujući potrošnju energije aktiviranjem opreme prema potrebi, balansirajući praktičnost i učinkovitost energije.