หน่วยควบคุมวงจรป้อนหลักสุญญากาศอัจฉริยะที่ใช้อากาศเป็นตัวแยก

สาขาเทคโนโลยี

แบบจำลองนวัตกรรมนี้เกี่ยวข้องกับสาขาเทคโนโลยีของหน่วยวงจรป้อนไฟหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหน่วยวงจรป้อนไฟหลักที่ใช้สุญญากาศและควบคุมด้วยอินเทลลิเจนซ์

พื้นหลังทางเทคนิค

หน่วยวงจรป้อนไฟหลักเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่รวมสวิตช์แรงดันสูงไว้ในกล่องโลหะหรือประกอบเป็นหน่วยวงจรป้อนไฟหลักแบบช่วง การเชื่อมต่อสายแม่เหล็กของตู้ต่างๆ ทำให้เกิดระบบโดยมีแกนกลางคือสวิตช์โหลดและฟิวส์ มีโครงสร้างง่าย ขนาดเล็ก ราคาถูก ค่าพารามิเตอร์การจ่ายไฟดี และความปลอดภัยสูง

หน่วยวงจรป้อนไฟหลักที่ใช้อากาศเป็นฉนวน (หรือเรียกว่าหน่วยวงจรป้อนไฟหลักแบบครึ่งฉนวน) ใช้อากาศแห้งเป็นสารฉนวนและสารดับอาร์ก ประสิทธิภาพดีกว่าก๊าซ SF6 ไม่ทำให้เกิดมลพิษ สวิตช์แรงดันสูงที่มีกระแสไฟฟ้าจะถูกบรรจุในห้องอากาศที่มีแรงดันคงที่ไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อม ทำให้เหมาะสมสำหรับพื้นที่พิเศษ เช่น พื้นที่ที่มีระดับความสูง ภูมิภาคที่มีเกลือ-ด่าง และพื้นที่ชื้น

ในเทคโนโลยีปัจจุบัน หน่วยวงจรป้อนไฟหลักที่ใช้อากาศเป็นฉนวนมักใช้รูปแบบการรวมเช่น สวิตช์โหลด-สวิตช์แยก สวิตช์โหลด-ฟิวส์แรงดันสูง และสวิตช์วงจรป้อนไฟหลักแบบสุญญากาศ-สวิตช์แยก ตู้สามารถใช้เดี่ยวๆ หรือรวมกันได้อย่างอิสระ แต่มีข้อเสียดังนี้

1. เมื่อรวมกัน สถานะการทำงานแสดงเฉพาะผ่านช่องรีเลย์และเครื่องวัด ต้องทำการตรวจสอบและแก้ไขปัญหาด้วยตนเองอย่างสม่ำเสมอ ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูง

2. การระบายความร้อนภายในตู้ยากที่จะแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพ: การพึ่งพาการหมุนเวียนอากาศภายในไม่สามารถระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะที่โครงสร้างรูระบายอากาศที่ง่ายอาจทำให้มีความชื้นเข้ามาสู่ตู้ได้มาก ทำให้ความปลอดภัยทางไฟฟ้าลดลง ต้องการการปรับปรุงอย่างเร่งด่วน

เนื้อหาของแบบจำลองนวัตกรรม

วัตถุประสงค์

เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของเทคโนโลยีปัจจุบัน แบบจำลองนวัตกรรมนี้นำเสนอหน่วยวงจรป้อนไฟหลักที่ใช้อากาศเป็นฉนวนและควบคุมด้วยอินเทลลิเจนซ์ โดยมีวัตถุประสงค์ดังนี้

• การจัดวางที่เหมาะสมเพื่อขยายฟังก์ชันการรวมสายแม่เหล็ก

• การตรวจสอบสถานะการทำงานแบบเรียลไทม์ เพิ่มระดับการบริหารจัดการอัจฉริยะ และลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

• การปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนโดยไม่ทำให้มีความชื้นเข้ามา ทำให้ความปลอดภัยทางไฟฟ้าและประสิทธิภาพพลังงานสมดุล

วิธีการทางเทคนิค

หน่วยวงจรป้อนไฟหลักที่ใช้อากาศเป็นฉนวนและควบคุมด้วยอินเทลลิเจนซ์ประกอบด้วยโครงสร้างภายในตู้ดังนี้

1. พื้นที่และองค์ประกอบหลัก

• โครงสร้างตู้ประกอบด้วยช่องสายแม่เหล็ก ช่องรีเลย์และเครื่องวัด ช่องสวิตช์ และช่องเคเบิล

• ช่องสายแม่เหล็ก: ประกอบด้วยสายแม่เหล็ก เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับแรก และชุดพัดลมที่เชื่อมต่อกับ PLC controller

• ช่องรีเลย์และเครื่องวัด: ตั้งอยู่ทางด้านหนึ่งของช่องสายแม่เหล็ก ประกอบด้วยรีเลย์

• ช่องสวิตช์: ตั้งอยู่ที่ด้านล่างของช่องสายแม่เหล็ก ประกอบด้วยชุดสวิตช์โหลด เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับสอง และเซ็นเซอร์ความชื้น (เซ็นเซอร์ความชื้นตั้งอยู่ทางด้านหนึ่งของแผ่นกั้นอันดับแรกและเชื่อมต่อกับโมดูลจัดเก็บข้อมูล) ชุดสวิตช์โหลดเชื่อมต่อกับช่องสายแม่เหล็กผ่านชุดฉนวนที่มีสามช่วงฉนวน และเชื่อมต่อกับฟิวส์ กลไกการทำงาน และทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้า มีเฟรมระหว่างทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้าและโครงสร้างตู้

• ช่องควบคุมและห้องอากาศตั้งอยู่ทางด้านหนึ่งของช่องสวิตช์

• ช่องควบคุม: ตั้งอยู่ระหว่างช่องรีเลย์และเครื่องวัดและห้องอากาศ ประกอบด้วยแผงวงจรและ PLC controller แผงวงจรรวมโมดูลจัดเก็บข้อมูล โมดูลส่งข้อมูลไร้สาย และโมดูลรับข้อมูลไร้สาย โมดูลจัดเก็บข้อมูลเชื่อมต่อกับรีเลย์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับแรก เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับสอง และโมดูลส่งข้อมูลไร้สาย โมดูลรับข้อมูลไร้สายเชื่อมต่อกับ PLC controller

• ห้องอากาศ: ด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับช่องสวิตช์ผ่านแผ่นกั้นอันดับแรก และอีกด้านหนึ่งมีตาข่ายอากาศเข้าที่หันหน้าไปทางโครงสร้างตู้ แผ่นกั้นอันดับแรกมีช่องลมกลับและช่องลมเข้า ติดตั้งพัดลมอันดับแรกและพัดลมอันดับสองตามลำดับ (ทั้งสองเชื่อมต่อกับ PLC controller) พัดลมอันดับแรกเชื่อมต่อกับแผ่นดูดความชื้น ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างพัดลมอันดับสองและตาข่ายอากาศเข้า

• ช่องเคเบิล: ประกอบด้วยสวิตช์กราวน์ อาร์เรสเตอร์ฟ้าผ่า และเคเบิล

2. โครงสร้างตู้และโปรไฟล์

• มีแผ่นกั้นอันดับสองระหว่างช่องสายแม่เหล็กและช่องรีเลย์และเครื่องวัด/ช่องสวิตช์ และระหว่างช่องสวิตช์และช่องควบคุม/ช่องเคเบิล

• โครงสร้างตู้ประกอบด้วยแผ่นเฟรมหลายชิ้นที่เชื่อมต่อด้วยริเว็ต ทั้งแผ่นเฟรมและเฟรมใช้โปรไฟล์

• มุมสี่มุมของโปรไฟล์มีบล็อกเสียบ ผนังด้านนอกของบล็อกเสียบเอียงไปยังโปรไฟล์ มีรูทะลุอันดับแรกภายในและแผ่นจำกัดทั้งสองด้าน

• ตรงกลางของโปรไฟล์มีรูทะลุอันดับสอง หน้าตัดด้านบนและด้านล่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่ฐานเท่ากัน และทั้งสองด้านเป็นโค้งเว้า

• ทั้งสองด้านของโปรไฟล์มีแผ่นโค้งเว้า ซึ่งมีรูติดตั้งรูปทรงเอวหลายรู

ผลประโยชน์

1. ข้อดีทางโครงสร้าง: โปรไฟล์ที่มีบล็อกเสียบและแผ่นโค้งเว้า ร่วมกับรูทะลุอันดับแรกและรูทะลุอันดับสองที่มีรูปทรงพิเศษ ทำให้มีความแข็งแรงและความมั่นคงสูง พร้อมทั้งลดความหนาของผนัง รูติดตั้งรูปทรงเอวช่วยให้การประกอบเร็วและง่ายต่อการฝังเซ็นเซอร์หรือการเชื่อมต่อสายไฟในภายหลัง โครงสร้างโดยรวมมีความใหม่ กระชับ และง่ายต่อการประกอบ

2. การปรับปรุงการจัดวาง: ช่องรีเลย์และเครื่องวัด ช่องควบคุม และห้องอากาศกระจายอยู่ทางด้านเดียวกัน ผสมผสานและเชื่อมต่อกับช่องสวิตช์และช่องสายแม่เหล็ก ทำให้ขยายฟังก์ชันของสายแม่เหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลีกเลี่ยงความสับสนในการเชื่อมต่อสายไฟ และใช้พื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง

3. การควบคุมอัจฉริยะ:

• โมดูลจัดเก็บข้อมูลส่งสถานะวงจรและข้อมูลสภาวะแวดล้อมที่รวบรวมโดยรีเลย์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิ (อันดับแรกและอันดับสอง) และเซ็นเซอร์ความชื้นผ่านโมดูลส่งข้อมูลไร้สาย ทำให้สามารถตรวจสอบตู้ที่เชื่อมต่อได้อย่างครบวงจร ปรับปรุงการจัดการอัจฉริยะ และลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา

• หลังจากโมดูลรับข้อมูลไร้สายรับสัญญาณควบคุม PLC controller จะทำงานตามความต้องการ: เปิดชุดพัดลมเพื่อการระบายความร้อนภายใน หรือเปิดพัดลมอันดับสองเพื่อดึงอากาศภายนอกผ่านแผ่นดูดความชื้นเพื่อการระบายความร้อนภายนอก เมื่ออุณหภูมิต่ำ สามารถเปิดพัดลมอันดับแรกได้เพียงอย่างเดียว โดยใช้อากาศร้อนจากช่องสวิตช์เพื่อทำให้แผ่นดูดความชื้นแห้ง ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน หลีกเลี่ยงการนำความชื้นเข้ามา และทำให้ความปลอดภัยทางไฟฟ้าและประสิทธิภาพการประหยัดพลังงานสมดุล

วิธีการดำเนินการอย่างละเอียด

I. โครงสร้างตู้และองค์ประกอบหลัก

1. การแบ่งพื้นที่การทำงาน

• ภายในตู้ประกอบด้วยช่องสายแม่เหล็ก ช่องรีเลย์และเครื่องวัด ช่องสวิตช์ ช่องเคเบิล ช่องควบคุม และห้องอากาศ แต่ละพื้นที่แยกออกจากกันด้วยแผ่นกั้น มีฟังก์ชันชัดเจนและไม่รบกวนกัน

• ช่องสายแม่เหล็กตั้งอยู่ด้านบน ช่องรีเลย์และเครื่องวัดตั้งอยู่ทางด้านหนึ่ง และช่องสวิตช์ตั้งอยู่ด้านล่าง ทางด้านหนึ่งของช่องสวิตช์มีช่องควบคุมและห้องอากาศตามลำดับ ทางด้านอื่นมีช่องเคเบิล

2. องค์ประกอบหลักของแต่ละพื้นที่

• ช่องสายแม่เหล็ก: ประกอบด้วยสายแม่เหล็ก เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับแรก และชุดพัดลมที่เชื่อมต่อกับ PLC controller

• ช่องรีเลย์และเครื่องวัด: ประกอบด้วยรีเลย์ที่รวบรวมสถานะการทำงานของอุปกรณ์ (เช่น กระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า กำลัง)

• ช่องสวิตช์: ติดตั้งชุดสวิตช์โหลด เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับสอง และเซ็นเซอร์ความชื้น ชุดสวิตช์โหลดเชื่อมต่อกับช่องสายแม่เหล็กผ่านชุดฉนวน (มีสามช่วงฉนวน) และเชื่อมต่อกับฟิวส์ กลไกการทำงาน และทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้า มีเฟรมระหว่างทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้าและโครงสร้างตู้

• ช่องควบคุม: ประกอบด้วยแผงวงจรและ PLC controller แผงวงจรรวมโมดูลจัดเก็บข้อมูล โมดูลส่งข้อมูลไร้สาย และโมดูลรับข้อมูลไร้สาย โมดูลจัดเก็บข้อมูลเชื่อมต่อกับรีเลย์ เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับแรก เซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับสอง และเซ็นเซอร์ความชื้น โมดูลรับข้อมูลไร้สายเชื่อมต่อกับ PLC controller

• ห้องอากาศ: ด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับช่องสวิตช์ผ่านแผ่นกั้นอันดับแรก และอีกด้านหนึ่งมีตาข่ายอากาศเข้า แผ่นกั้นอันดับแรกมีช่องลมกลับและช่องลมเข้า ติดตั้งพัดลมอันดับแรกและพัดลมอันดับสองตามลำดับ (ทั้งสองเชื่อมต่อกับ PLC controller) พัดลมอันดับแรกเชื่อมต่อกับแผ่นดูดความชื้น ซึ่งตั้งอยู่ระหว่างพัดลมอันดับสองและตาข่ายอากาศเข้า

• ช่องเคเบิล: ประกอบด้วยสวิตช์กราวน์ อาร์เรสเตอร์ฟ้าผ่า และเคเบิล

3. โครงสร้างตู้และโปรไฟล์

• โครงสร้างตู้ประกอบด้วยแผ่นเฟรมหลายชิ้นที่เชื่อมต่อด้วยริเว็ต ทั้งแผ่นเฟรมและเฟรมใช้โปรไฟล์

• มุมสี่มุมของโปรไฟล์มีบล็อกเสียบ ผนังด้านนอกของบล็อกเสียบเอียงไปยังโปรไฟล์ มีรูทะลุอันดับแรกภายในและแผ่นจำกัดทั้งสองด้าน ตรงกลางมีรูทะลุอันดับสอง หน้าตัดด้านบนและด้านล่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมคางหมูที่ฐานเท่ากัน และทั้งสองด้านเป็นโค้งเว้า ทั้งสองด้านของโปรไฟล์มีแผ่นโค้งเว้าที่มีรูติดตั้งรูปทรงเอวหลายรู

II. หลักการการทำงานและข้อดี

1. วิธีการประกอบ

   โปรไฟล์เชื่อมต่ออย่างรวดเร็วด้วยบล็อกเสียบที่มีแผ่นจำกัด และถูกยึดด้วยริเว็ตผ่านรูติดตั้งรูปทรงเอวบนแผ่นโค้งเว้า กระบวนการประกอบสะดวกและมั่นคง ให้ความทนทานต่อแรงกระแทก ต้นทุนและน้ำหนักต่ำ และขนส่งได้ง่าย

2. การทำงานและการควบคุมอัจฉริยะ

• ช่องสายแม่เหล็กเชื่อมต่อกับหน่วยวงจรป้อนไฟหลักหลายตู้ ชุดสวิตช์โหลดเชื่อมต่อกับช่องสายแม่เหล็กผ่านชุดฉนวน ฟิวส์จะตัดวงจรเมื่อกระแสไฟฟ้าเกินขีดจำกัด กลไกการทำงานทำให้เกิดการปิดและเปิด ทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้าแปลงกระแสไฟฟ้าใหญ่เป็นกระแสไฟฟ้าเล็ก เพื่อปกป้องวงจรการวัด และส่งสัญญาณไปยังสวิตช์กราวน์ อาร์เรสเตอร์ฟ้าผ่า และเคเบิลในช่องเคเบิล

• รีเลย์รวบรวมสถานะการทำงานของอุปกรณ์และส่งไปยังโมดูลจัดเก็บข้อมูลบนแผงวงจร โมดูลนี้ยังจัดเก็บสัญญาณอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิอันดับแรกและอันดับสอง และสัญญาณความชื้นจากเซ็นเซอร์ความชื้น แล้วส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ผ่านโมดูลส่งข้อมูลไร้สายไปยังสถานีฐานหรือเทอร์มินอลควบคุมสำหรับการตรวจสอบระยะไกล

• เทอร์มินอลควบคุมสามารถส่งคำสั่งไปยัง PLC controller ผ่านโมดูลรับข้อมูลไร้สาย หรือ PLC controller สามารถตัดสินใจอัตโนมัติ: เมื่อต้องการระบายความร้อน จะเปิดชุดพัดลมเพื่อการระบายความร้อนภายใน หรือเปิดพัดลมอันดับสองเพื่อดึงอากาศผ่านตาข่ายอากาศเข้า ทำให้แห้งผ่านแผ่นดูดความชื้น และส่งเข้าตู้สำหรับการระบายความร้อนภายนอก เมื่ออุณหภูมิไม่ถึงเงื่อนไขที่จะเปิดพัดลมอันดับสอง จะเปิดพัดลมอันดับแรกเพียงอย่างเดียวเพื่อทำให้แผ่นดูดความชื้นแห้ง ลดการใช้พลังงานและหลีกเลี่ยงการนำความชื้นเข้ามา

3. ข้อดีหลัก

   การตรวจสอบและควบคุมอัจฉริยะอุณหภูมิ ความชื้น และสถานะการทำงานของอุปกรณ์ในตู้ทำให้แน่ใจว่ามีความปลอดภัยทางไฟฟ้าและลดการใช้พลังงาน โดยเปิดใช้งานอุปกรณ์ตามความต้องการ ทำให้สมดุลระหว่างความปฏิบัติและประสิทธิภาพการใช้พลังงาน