Zračno-luftovana pametna vakuumna krožna glavna enota

Tehnično področje

Poleg model se nanaša na tehnično področje kolobarjev glavnih enot, konkretno na zračno izolirano pametno vakuumsko kolobarno glavno enoto.

Pozadje umetnosti

Kolobarna glavna enota je električni naprava, ki vključuje visokonapetostne preklopnike v kovinsko ohišje ali jo sestavlja v intervalno kolobarno oskrbovalno enoto. Sestavlja sistem z povezovanjem busbarjev različnih odhodnih kabinetov, njeno jedro pa sestavljata obremenitveni preklopniki in varnostni ventili. Značilni so preprosta struktura, majhne dimenzije, nizka cena, odlični parametri oskrbe in visoka varnost.

Zračno izolirane kolobarne glavne enote (tudi znane kot polizolirane kolobarne glavne enote) uporabljajo suho zrak za izolacijo in ugasanje lok. Njihove zmogljivosti so boljše od SF6 plina brez onesnaževanja okolja. Visokonapetostni žive preklopniki so shranjeni v zaprto zračno komoro s stalnim tlakom, neodvisnim od okolja, kar jih čini primernejšimi za posebna območja, kot so planine, solnati in alkalni območja ter vlage.

V obstoječi tehnologiji zračno izolirane kolobarne glavne enote pogosto uporabljajo kombinacije, kot so obremenitveni preklopnik-odključevalnik, obremenitveni preklopnik-visokonapetostni varnostni ventil in vakuumski preklopnik-odključevalnik. Kabinetne enote lahko uporabljate posamično ali prosto kombinirate. Vendar obstajajo naslednji pomanjkljivosti:

1. Pri kombinacijah je stanje delovanja prikazano samo preko relé in instrumentnega odsjeka, kar zahteva redne ročne pregledovanja in iskanje napak, kar povzroča visoke stroške.

2. Toplota znotraj kabinetne enote je težko rešljiva: le znotraj-kabinetna cirkulacija zraka ne more učinkovito odpeljati toplote, medtem ko preprosta struktura ventilacijskih odprtij lahko pritegne preveč vlage, kar vpliva na električno varnost. Potrebna je hitra izboljšava.

Vsebina poleg modela

Cilj

Smeren proti pomanjkljivostim obstoječe tehnologije, poleg model ponuja zračno izolirano pametno vakuumsko kolobarno glavno enoto, s ciljem doseči:

• Razumen razpored, da se razširi funkcionalnost kombinacij busbarjev.

• Časovno spremljanje stanja delovanja, izboljšanje raven pametnega upravljanja in zmanjšanje stroškov vzdrževanja.

• Optimizirana zmogljivost odpeljave toplote, da se izognemo uvajanju vlage, ravnotežje med električno varnostjo in energijsko učinkovitostjo.

Tehnično rešitev

Zračno izolirana pametna vakuumsko kolobarna glavna enota vključuje telo kabinetne enote z naslednjim notranjim strukturo:

1. Glavni funkcijski območji in komponente

• Telo kabinetne enote vključuje busbarski odsjek, relé in instrumentni odsjek, preklopni odsjek in kabelski odsjek:

• Busbarski odsjek: Vsebuje busbare, prvi senzor temperature in set ventilatorjev, električno povezan z PLC nadzornikom.

• Relé in instrumentni odsjek: Nalazen na eni strani busbarskega odsjeka, vsebuje relé.

• Preklopni odsjek: Nalazen na dnu busbarskega odsjeka, vsebuje set obremenitvenih preklopnikov, drugi senzor temperature in senzor vlage (senzor vlage je nalazen na eni strani prvega ločilnega plošča in povezan z modulom za shranjevanje podatkov). Set obremenitvenih preklopnikov je povezan z busbarskim odsjekom preko kompleta izolatorjev, sestavljenega iz treh intervalnih izolatorjev, in je povezan z varnostnimi ventilami, mehanizmom za delovanje in transformatorjem toka. Ramo je opremljeno med transformatorjem toka in telom kabinetne enote.

• Nalogen kontrolni odsjek in zračna komora na eni strani preklopne enote:

• Kontrolni odsjek: Nalazen med relé in instrumentnim odsjekom ter zračno komoro, vsebuje ploščo in PLC nadzornik. Plošča združuje modul za shranjevanje podatkov, modul za brezžično prenosi in modul za brezžično sprejemanje. Modul za shranjevanje podatkov je povezan z relé, prvim senzorjem temperature, drugim senzorjem temperature in modulom za brezžično prenose. Modul za brezžično sprejemanje je povezan z PLC nadzornikom.

• Zračna komora: Ena stran je povezana s preklopno enoto preko prvega ločilnega plošča, druga stran pa ima mrežo za vhod zraka, obrnjenega proti telu kabinetne enote. Prvi ločilni plošča je opremljen z odvodnim izhodom zraka in vhodnim izhodom zraka, opremljen z prvim in drugim ventilatorjem (obe električno povezani z PLC nadzornikom). Prvi ventilator je povezan z ploščo za absorpcijo vlage, ki je nalaga med drugim ventilatorjem in mrežo za vhod zraka.

• Kabelski odsjek: Vsebuje povezan zemljiški preklopnik, zaščitni traku in kabel.

2. Telo kabinetne enote in profilna struktura

• Drugi ločilni plošči so opremljeni med busbarskim odsjekom in relé/instrumentnim odsjekom/preklopni odsjek, ter med preklopni odsjek in kontrolni odsjek/kabelski odsjek.

• Telo kabinetne enote je sestavljeno iz več klečenih ramnih plošč. Oba ramna plošča in ram uporabljata profilno telo:

• Na štirih vogalih profilnega tela so opremljeni vstavljalni bloki. Zunanja stena vstavljalnega bloka je naklonjena glede na profilno telo, znotraj ima prvo skozi luknjo in omejevalne plošča na obeh straneh.

• V sredini profilnega tela je druga skozi luknja. Sekcija njegovega vrha in dna je enakostranični trapez, obeh strani pa sta konkavna loka.

• Obe strani profilnega tela so opremljeni s konkavnimi lokske plošča, ki imajo več pasovnih montažnih luknji.

Ugodni učinki

1. Strukturne prednosti: Profilno telo s vstavljalnimi bloki in konkavnimi lokske plošča, skupaj z prvo skozi luknjo in posebno oblikovano drugo skozi luknjo, zagotavlja visoko trdno in stabilno, hkrati pa zmanjšuje debelino stene. Pasovne montažne luknje omogočajo hitro sestavljanje in kasneje vgradnjo senzorjev/provode. Celotna struktura je nova, kompaktna in enostavna za sestavljanje.

2. Optimizacija razporeda: Relé in instrumentni odsjek, kontrolni odsjek in zračna komora so distribuirani na isti strani, kombinirani in povezani z preklopno enoto in busbarskim odsjekom, učinkovito razširja funkcionalnost busbarjev, izogiba zmedenosti v provodnici in zagotavlja visoko raven uporabe prostora.

3. Pametno upravljanje:

• Modul za shranjevanje podatkov oddaja stanje kruga in okoljske podatke, zbran s relé, senzorji temperature (prvi in drugi) in senzor vlage v realnem času preko modula za brezžično prenos, omogoča integrirano spremljanje povezanih kabinetnih enot, izboljša pametno upravljanje in zmanjša stroške vzdrževanja.

• Po sprejemu kontroldnega signala preko modula za brezžično sprejemanje, PLC nadzornik aktivira potrebno: set ventilatorjev za notranjo cirkulacijsko odpeljavo toplote ali drugi ventilator, da vnese zunanji zrak preko plošča za absorpcijo vlage za zunanjo cirkulacijsko hladnjenje. Ko je temperatura nizka, lahko aktivira le prvi ventilator, uporablja topel zrak iz preklopne enote za sušenje plošča za absorpcijo vlage. To izboljša energijsko učinkovitost, izogiba uvajanju vlage in ravnoteži električno varnost z energijskimi prihranki.

Detaljna implementacijska metoda

I. Struktura kabineta in ključne komponente

1. Razdelitev funkcijskih območij

• Notranjost kabinetne enote vključuje busbarski odsjek, relé in instrumentni odsjek, preklopni odsjek, kabelski odsjek, kontrolni odsjek in zračno komoro. Vsako območje je ločeno s ločilnimi plošča, z jasnimi funkcijami in brez motenj.

• Busbarski odsjek je nalazen v zgornji del, z relé in instrumentnim odsjekom na eni strani in preklopno enoto na dnu. Na eni strani preklopne enote so postopno kontrolni odsjek in zračna komora, na drugi strani pa je kabelski odsjek.

2. Ključne komponente vsakega območja

• Busbarski odsjek: Vsebuje busbare, prvi senzor temperature in set ventilatorjev, električno povezan z PLC nadzornikom.

• Relé in instrumentni odsjek: Vsebuje relé za zbiranje stanja delovanja opreme (npr. tok, napetost, moč).

• Preklopni odsjek: Oprijavljen s setom obremenitvenih preklopnikov, drugim senzorjem temperature in senzorjem vlage. Set obremenitvenih preklopnikov je povezan z busbarskim odsjekom preko kompleta izolatorjev (s tremi intervalnimi izolatorji) in je povezan z varnostnimi ventilami, mehanizmom za delovanje in transformatorjem toka. Ramo je opremljeno med transformatorjem toka in telom kabinetne enote.

• Kontrolni odsjek: Vsebuje ploščo in PLC nadzornik. Plošča združuje modul za shranjevanje podatkov, modul za brezžično prenosi in modul za brezžično sprejemanje. Modul za shranjevanje podatkov je povezan z relé, prvim senzorjem temperature, drugim senzorjem temperature in senzorjem vlage. Modul za brezžično sprejemanje je povezan z PLC nadzornikom.

• Zračna komora: Ena stran je povezana s preklopno enoto preko prvega ločilnega plošča, druga stran pa ima mrežo za vhod zraka. Prvi ločilni plošča ima odvodni izhod zraka in vhodni izhod zraka, opremljen z prvim in drugim ventilatorjem (obe električno povezani z PLC nadzornikom). Prvi ventilator je povezan z ploščo za absorpcijo vlage, ki je nalaga med drugim ventilatorjem in mrežo za vhod zraka.

• Kabelski odsjek: Vsebuje povezan zemljiški preklopnik, zaščitni traku in kabel.

3. Telo kabinetne enote in profilna struktura

• Telo kabinetne enote je sestavljeno iz več klečenih ramnih plošč. Oba ramna plošča in ram uporabljata profilno telo.

• Štiri vogali profilnega tela imajo vstavljalne bloki. Zunanja stena vstavljalnega bloka je naklonjena glede na profilno telo, znotraj ima prvo skozi luknjo in omejevalne plošča na obeh straneh. V sredini je druga skozi luknja; njen prerez vrha in dna je enakostranični trapez, obeh strani pa sta konkavna loka. Obe strani profilnega tela imata tudi konkavne lokske plošča s številnimi pasovnimi montažnimi luknji.

II. Delovni način in prednosti

1. Metoda sestavljanja

   Profilna tela dosežejo hitro povezavo preko vstavljalnih blokov z omejevalnimi plošča, nato pa so klečena in fiksirana z vogalnimi povezovalnimi elementi skozi pasovne montažne luknje na konkavnih lokske plošča. Postopek sestavljanja je enostaven in stabilen, tudi zagotavlja odpornost na udarce, nižje stroške in težo, ter lažjo transportnost.

2. Delovanje in proces pametnega upravljanja

• Busbarski odsjek povezuje več kolobarnih glavnih enot.  Set obremenitvenih preklopnikov je povezan z busbarskim odsjekom preko kompleta izolatorjev. Varnostni ventil prekine krug s taljenjem svojega elementa, ko preseže limit toka. Mehanizem za delovanje izvaja zapiranje in odpiranje. Transformator toka sorazmerno pretvori velik primarni tok v manjši sekundarni tok, zaščiti merilni krug in prenese signale na zemljiški preklopnik, zaščitni traku in kabel v kabelskem odsjeku.

• Relé zbirajo stanje delovanja opreme in jo prenesejo na modul za shranjevanje podatkov na plošči. Ta modul tudi shranjuje temperaturne signale prvega in drugega senzorja temperature in vlage signala senzorja vlage. Te so nato v realnem času poslane preko modula za brezžično prenosi na bazno postajo ali nadzorno napravo za oddaljeno spremljanje.

• Nadzorna naprava lahko pošlje ukaze na PLC nadzornik preko modula za brezžično sprejemanje ali PLC nadzornik lahko samodejno presodi: Ko je potrebno odpeljati toplotu, aktivira set ventilatorjev za notranjo cirkulacijsko odpeljavo toplote, ali začne drugi ventilator, da vnese zrak preko mreže za vhod zraka, suši ga preko plošča za absorpcijo vlage in ga vnesi v kabinet za zunanjo cirkulacijsko hladnjenje. Ko temperatura ne ustreza pogoju za vklop drugega ventilatorja, lahko aktivira le prvi ventilator, da suši plošča za absorpcijo vlage, zmanjša porabo energije in izogiba uvajanju vlage.

3. Glavne prednosti

   V realnem času spremljajo in pametno upravljajo temperaturo, vlago in stanje delovanja opreme v kabinetu. To zagotavlja električno varnost, zmanjša porabo energije z aktivacijo opreme po potrebi, ravnoteži praktičnost in energijsko učinkovitost.