Повітряно-ізольована інтелектуальна вакуумна кільцева головна установка
Технічна галузь
Корисна модель стосується технічної галузі кільцевих розподільних пристроїв, а саме повітряно-ізольованого інтелектуального вакуумного кільцевого розподільного пристрою.
Попередній стан техніки
Кільцевий розподільний пристрій — це електричний прилад, який інтегрує високовольтне комутаційне обладнання у металевий корпус або збирає його у інтервальному кільцевому джерелі живлення. Він формує систему, з'єднуючи шини різних виходних шаф, з ядром, що складається з навантажувачів та запобіжників. Він має просту конструкцію, невеликі розміри, низьку вартість, відмінні параметри живлення та високу безпеку.
Повітряно-ізольовані кільцеві розподільні пристрої (також відомі як напівізольовані кільцеві розподільні пристрої) використовують сухе повітря як ізоляційну та гаснуву середу. Їхня продуктивність перевищує SF6-газ, не викликаючи забруднення оточення. Високовольтні живлячі перетворювачі розташовані в герметичному повітряному камері з постійним тиском, який не залежить від оточення, що робить їх придатними для спеціальних ділянок, таких як плато, солончаково-щелочні регіони та вологі місця.
У сучасній технології повітряно-ізольовані кільцеві розподільні пристрої часто використовують комбіновані форми, такі як навантажувач-вимикач, навантажувач-високовольтний запобіжник та вакуумний вимикач-вимикач. Шафи можуть бути використані окремо або вільно поєднані. Проте існують наступні недоліки:
При поєднанні робочий стан відображається лише через реле та приладовий отсік, що потребує регулярного ручного огляду та усунення несправностей, що викликає високі витрати.
Дисипація тепла всередині шафи важко піддається ефективному вирішенню: спираючись лише на внутрішнє повітряне циркулювання, неможливо ефективно дисипувати тепло, тоді як проста структура вентиляційних отворів схиляється до занесення надмірної вологи, що впливає на електричну безпеку. Необхідне покращення.
Зміст корисної моделі
Мета
Сприймаючи до уваги недоліки існуючої технології, корисна модель надає повітряно-ізольований інтелектуальний вакуумний кільцевий розподільний пристрій, мета якого полягає в наступному:
Раціональне розташування для розширення функціональності комбінації шин.
В реальному часі моніторинг робочого стану, покращення рівня інтелектуального управління та зменшення витрат на обслуговування.
Оптимізація тепловиділення, уникнення занесення вологи, збалансування електричної безпеки та енергоефективності.
Технічне рішення
Повітряно-ізольований інтелектуальний вакуумний кільцевий розподільний пристрій складається з корпусу з наступною внутрішньою структурою:
Основні функціональні області та компоненти
Корпус включає відсік шин, реле та приладовий відсік, відсік вимикачів та відсік кабелів:
Відсік шин: містить шини, перший температурний датчик та набір вентиляторів, електрично з'єднаних з контролером PLC.
Реле та приладовий відсік: розташований на одному боці відсіку шин, містить реле.
Відсік вимикачів: розташований у нижній частині відсіку шин, містить набір навантажувачів, другий температурний датчик та датчик вологості (датчик вологості розташований на одному боці першої перебірки та з'єднаний з модулем зберігання даних). Набір навантажувачів з'єднаний з відсіком шин за допомогою набору ізоляторів, що складається з трьох інтервальних ізоляторів, та з'єднаний з запобіжниками, механізмом управління та трансформатором струму. Рама надана між трансформатором струму та корпусом.
Контрольний відсік та повітряна камера розташовані на одному боці відсіку вимикачів:
Контрольний відсік: розташований між реле та приладовим відсіком та повітряною камерою, містить плату та контролер PLC. Плата інтегрує модуль зберігання даних, модуль бездротової передачі та модуль приймання бездротового сигналу. Модуль зберігання даних з'єднаний з реле, першим температурним датчиком, другим температурним датчиком та модулем бездротової передачі. Модуль приймання бездротового сигналу з'єднаний з контролером PLC.
Повітряна камера: один бік з'єднаний з відсіком вимикачів через першу перебірку, а інший бік має повітряний впускний мережку, що спрямована до корпусу. Перша перебірка має відверстя для повернення повітря та відверстя для подачі повітря, оснащені першим вентилятором та другим вентилятором відповідно (обидва електрично з'єднані з контролером PLC). Перший вентилятор з'єднаний з плитою поглинання вологи, яка розташована між другим вентилятором та повітряним впускним мережкам.
Відсік кабелів: містить з'єднаний заземлювач, грозозахисний пристрій та кабель.
Корпус та профільна структура
Другі перебірки надані між відсіком шин та реле та приладовим відсіком/відсіком вимикачів, а також між відсіком вимикачів та контрольним відсіком/відсіком кабелів.
Корпус складається з декількох заклепаних рам. Як рами, так і рама використовують профільне тіло:
Чотири кути профільного тіла мають вставні блоки. Зовнішня стіна вставного блоку нахилені відносно профільного тіла, з першим проходним отвором всередині та обмежувальними пластинами по обох сторонах.
Центр профільного тіла має другий проходний отвір. Переріз його верхньої та нижньої частини є рівнобічною трапецією, а обидві сторони — вуглублені дуги.
По обох сторонах профільного тіла надані вуглублені дугові пластини, які мають кілька отворів для монтажу в формі талії.
Корисні ефекти
Структурні переваги: профільне тіло з вставними блоками та вуглубленими дуговими пластинами, разом з першим проходним отвором та особливим другим проходним отвором, забезпечує високу жорсткість та стабільність, одночасно зменшуючи товщину стін. Отвори для монтажу в формі талії сприяють швидкому збору та подальшому вбудовуванню датчиків/провідки. Загальна структура новаторська, компактна та легко збирається.
Оптимізація розташування: реле та приладовий відсік, контрольний відсік та повітряна камера розташовані на одному боці, поєднані та з'єднані з відсіком вимикачів та відсіком шин, ефективно розширюючи функціональність шин, уникання плутанини проводів та забезпечуючи високу використання простору.
Інтелектуальне управління:
Модуль зберігання даних в реальному часі відправляє статус схеми та дані оточення, зібрані реле, температурними датчиками (першим та другим) та датчиком вологості через модуль бездротової передачі, що сприяє комплексному моніторингу з'єднаних шаф, покращення інтелектуального управління та зменшення витрат на обслуговування.
Після отримання сигналу керування модулем приймання бездротового сигналу, контролер PLC активується за потребою: набір вентиляторів для внутрішнього циркуляційного тепловиділення, або другий вентилятор для втягування зовнішнього повітря через плиту поглинання вологи для зовнішнього циркуляційного охолодження. Коли температура низька, можна активувати лише перший вентилятор, використовуючи гаряче повітря з відсіку вимикачів для вилучення вологи з плити поглинання вологи. Це підвищує енергоефективність, уникання занесення вологи та збалансування електричної безпеки з економією енергії.
Детальний режим реалізації
I. Структура корпусу та основні компоненти
Поділ функціональних зон
Внутрішність корпусу включає відсік шин, реле та приладовий відсік, відсік вимикачів, відсік кабелів, контрольний відсік та повітряну камеру. Кожна зона розділена перебірками, з чіткими функціями та без взаємного втручання.
Відсік шин розташований у верхній частині, з реле та приладовим відсіком на одному боці та відсіком вимикачів у нижній частині. Один бік відсіку вимикачів послідовно має контрольний відсік та повітряну камеру, а інший бік — відсік кабелів.
Основні компоненти кожного відсіку
Відсік шин: містить шини, перший температурний датчик та набір вентиляторів, електрично з'єднаних з контролером PLC.
Реле та приладовий відсік: містить реле для збору статусу роботи обладнання (наприклад, струм, напруга, потужність).
Відсік вимикачів: оснащений набором навантажувачів, другим температурним датчиком та датчиком вологості. Набір навантажувачів з'єднаний з відсіком шин за допомогою набору ізоляторів (з трьома інтервальними ізоляторами) та з'єднаний з запобіжниками, механізмом управління та трансформатором струму. Рама надана між трансформатором струму та корпусом.
Контрольний відсік: містить плату та контролер PLC. Плата інтегрує модуль зберігання даних, модуль бездротової передачі та модуль приймання бездротового сигналу. Модуль зберігання даних з'єднаний з реле, першим температурним датчиком, другим температурним датчиком та датчиком вологості. Модуль приймання бездротового сигналу з'єднаний з контролером PLC.
Повітряна камера: один бік з'єднаний з відсіком вимикачів через першу перебірку, а інший бік має повітряний впускний мережку. Перша перебірка має відверстя для повернення повітря та відверстя для подачі повітря, оснащені першим вентилятором та другим вентилятором відповідно (обидва електрично з'єднані з контролером PLC). Перший вентилятор з'єднаний з плитою поглинання вологи, розташованою між другим вентилятором та повітряним впускним мережкам.
Відсік кабелів: містить з'єднаний заземлювач, грозозахисний пристрій та кабель.
Корпус та профільна структура
Корпус утворений заклепанням кількох рам. Як рами, так і рама використовують профільне тіло.
Чотири кути профільного тіла мають вставні блоки. Зовнішня стіна вставного блоку нахилені відносно профільного тіла, з першим проходним отвором всередині та обмежувальними пластинами по обох сторонах. У центрі є другий проходний отвір; його верхній та нижній переріз є рівнобічною трапецією, а обидві сторони — вуглублені дуги. По обох сторонах профільного тіла також надані вуглублені дугові пластини з кількома отворами для монтажу в формі талії.
II. Принцип роботи та переваги
Метод зборки
Профільні тіла досягають швидкого з'єднання за допомогою вставних блоків з обмежувальними пластинами, а потім заклепуються та фіксуються за допомогою кутових з'єднувальних деталей через отвори для монтажу в формі талії на вуглублених дугових пластинах. Процес зборки зручний та стабільний, також забезпечує віброопір, нижчу вартість та вагу, а також легкість транспортування.
Принцип роботи та процес інтелектуального управління
Відсік шин з'єднує кілька кільцевих розподільних пристроїв. Набір навантажувачів з'єднаний з відсіком шин за допомогою набору ізоляторів. Запобіжник відключує схему, розчиняючи свій елемент, коли струм перевищує ліміт. Механізм управління виконує операції замикання та відключення. Трансформатор струму пропорційно перетворює великий первинний струм на менший вторинний струм, захищаючи вимірювальну схему, та передає сигнали до заземлювача, грозозахисного пристрою та кабелю в відсіку кабелів.
Реле збирають статус роботи обладнання та передають його в модуль зберігання даних на платі. Цей модуль також зберігає сигнали температури від першого та другого температурних датчиків та сигнал вологості від датчика вологості. Ці дані потім в реальному часі відправляються через модуль бездротової передачі на базову станцію або контрольний термінал для віддаленого моніторингу.
Контрольний термінал може відправляти команди контролеру PLC через модуль приймання бездротового сигналу, або контролер PLC може робити автоматичні висновки: коли потрібно тепловиділення, він активує набір вентиляторів для внутрішнього циркуляційного тепловиділення, або запускає другий вентилятор, щоб втягнути повітря через впускну мережку, вилучити вологу за допомогою плити поглинання вологи та подати його в корпус для зовнішнього циркуляційного тепловиділення. Коли температура не відповідає умові для запуску другого вентилятора, можна активувати лише перший вентилятор, щоб вилучити вологу з плити поглинання вологи, зменшуючи витрати енергії, але уникати занесення вологи.
Основні переваги
Досягнуто реального часу моніторингу та інтелектуального управління температурою, вологостю та статусом роботи обладнання корпусу. Це забезпечує електричну безпеку, одночасно зменшуючи витрати енергії шляхом активації обладнання за потребою, збалансування практичності та
