Teicneolaíocht agus Tástáil Aonad Príomhchiorcail Mheán-Voltáideach le Súileáin Fíor-ionsaithe
1 Iontróid
Is iad na modhanna cosanta coitianta do chomharthaí fógra 10kV (RMUs) meánvoltaí ná cosaint ga, cosaint solíde agus cosaint aerach.
• Úsáideann cosaint ga go hiondúil SF₆ mar mheán cosanta. Ach, tá an t-eifeacht ghlasghoirtiúil ag mol SF₆ 25,000 uair níos mó ná ag mol CO₂, agus fanann SF₆ sa spéir ar feadh 3,400 bliain, ag cruthú riscaí comhshaoil suntasacha. Tá RMUs meánvoltaí le feiceáil go forleathan, ag déanamh é deacaid agus costach d'fhuil SF₆ a athbhaint má ndéantar sé go freagrach.
• Níos mó spás cosanta riachtanach do chosaint aerach, ag measctha réimeas gearrthoisc.
Le forbairt tapa líonraí fógra cathracha, íocann oibriúcháin cosúil le foirgnimh ard agus traspórt iarainn don fheabhas RMU—ag iarr gur beag a bheas an spás, sábháilte/reolaite, agus ionfhabhtaithe, agus oiriúnach do chomhshaol. Tá RMUs meánvoltaí solíde cosanta ag fás mar treoch.
Úsáideann RMUs meánvoltaí solíde cosanta teicneolaíocht cosanta solíde in ionad ga SF₆. Is 30% amháin den méid eileach airgid atá orthu, ag tabhairt fórsa cosanta níos sábhálaí agus ag faighte aitheantas leanúnach ó shaineolaithe agus úsáideoirí.
2 Meaisc Cosanta agus Deartháireacht
Léiríonn anailís costais go bhfuil an struchtúr cosanta ina chuid os cionn 40% den phríomhchost RMUs solíde cosanta. Is tábhachtach roghnú meaisce cosanta cuí, deartháireacht struchtúr cosanta rialta, agus aitheantas modh cosanta cuí do luach RMU.
Ó a chéad léiriú in 1930, tá an reisín epóxach á fheabhsú leanúnach le suimiúcháin. Tá clú air as a láidreacht dielectraigh, a láidreacht meicniúil, a laghdú tomhais ag cur, agus a shosa le heagarthóireacht. Mar sin, úsáidimid é mar phríomhmeaisc cosanta RMUs meánvoltaí, le haisteoirí, aisteoirí láidre, plástaithe, lámhais, agus dathanna chun reisín epóxach ard-fheidhmiúil a chruthú. Forbairtí i láidreacht teasa, stíltheacht teasa, agus condae teasa a thugann cosaint tine agus fórsa cosanta sábháilte faoi bhfórsa fógra fada agus fórsa fógra gairid.
Cruthaíonn struchtúir cosanta RMU gnách réimsí geal neamhuaf. Níl a fhéidir aird a mhéadú amháin chun láidreacht cosanta a fheabhsú in a réimsí seo. Deisiúmuid an struchtúr réimse chun aodaitheacht a fheabhsú. Tá réimse geal reisín epóxach idir 22-28 kV/mm, ag méan go bhfuil aon roinnt milliméadar spás riachtanach idir réimsí i struchtúir uaf, ag laghdú go drastach an méid tairge.
3 Deartháireacht Struchtúr RMUs Meánvoltaí Solíde Cosanta
Tá imreoirí vácuum, scaróirí, scian gréine, agus gach compónad cóndach á sheoladh isteach i mól. Ansin, castar reisín epóxach ard-fheidhmiúil go héagsúil le teicneolaíocht brú gelation uaf. Tá an meaisce éigeantach vácuum, le cosaint á sheoladh trí reisín epóxach.
Nádúracht modhular a bhfuil an struchtúr cabinet, do chur chun cinn maslachta standart. Tá gach bay RMU scartha le partíona metal chun a choinneáil arcs míchruinn i gcúigí aonair. Úsáidtear ceangailte busbar comhthéideal agus ceangailte teagmhais comhthéideal. Consistíonn an busbar príomh de busbars insuite, oscailte, agus ceangailte le ceangailte teascach comhthéideal d'éigríocht a dhéanamh agus a chur i bhfeidhm ar an láthair. Tá an dorus cabinet le haer-dhíchós agus a ligean dúinn an briseadh a dhúnadh, a oscailt, agus a chur i dtreo an talaimh (trí-rud oibríochta) leis an doras dúnta. Tá stádas an scinn le feiceáil trí thuisceanaí, ag damhsa oibríocht sábháilte agus reolaite.
4 Buntáistí agus Anailís Trialacha RMUs Meánvoltaí Solíde Cosanta
4.1 Príomhbuntáistí:
(1) Úsáideann reisín epóxach ard-fheidhmiúil chun cosaint sábháilte agus seilbh deighilte.
(2) Struchtúr cosanta agus sealbhaithe go hiomlán, gan aon cuid beatha. Gan a bheith tionchar le dusta nó contaimineáin. Oiriúnach do chomhthéacsanna éagsúla (ard/íseal teorainn, alt, soicind/contaimineáin).
(3) Gan SF₆ agus gan gasanna pearsanta—tairge comhshaoil. Deartháireacht gan fuil a thógáil. Láidreacht níos mó in aiteanna pearsanta. Struchtúr tri-phhase cosanta go hiomlán chun stop a chur le míchruinne phhase, ag damhsa oibríocht sábháilte agus reolaite.
(4) Níos beag ná 30% den spás a bhfuil ag airgid-insuite RMUs—réiteach an-chomhcheangailte.
4.2 Anailís Trialacha
Bunaithe ar na buntáistí seo, rinneadh trialacha iomlána, lena n-áirítear:
- Trialacha cosanta (42kV/48kV fógra)
- Mearadh deighilte (≤ 5pC)
- Trialacha ard/íseal teorainn (+80°C / -45°C)
- Trial deachuithe (Pollúchán Cúigiú)
- Trial arc intíre (0.5s)
Léirigh torthaí na n-trial go bhfuil an tairge ina chomhlíonadh leis na speisialtóirí, ag damhsa gach buntáiste luaite.
Rinneadh trialacha náisiúnta breise:
- Trial meatais
- Mearadh cosaint príomhchiorcal
- Trialacha fógra buille is mó agus fógra gairid
- Trial cumasach fógra buille gairid
- Trial cumasach fógra buille gairid
- Trial fórsa deara
- Trial meicniúil
- Trial camchuain (phhase-phhase)
- Trial scinn carraig a dhéanamh
- Trial scinn capacitif a dhéanamh
Comhlíonann gach torthaí leis na caighdeáin náisiúnta.
5 Puingí Bunúsach Cothabhála
① Nuair a chuirtear creit cloiche, cuirtear greasan agus colúin ar dtús, ansin plaics. Cuirtear céim le céim de réir treo na mbualadh formwork (note: translation adjusted for clearer technical meaning), ag tarraingt creit ar CBM self-stabilizing formwork sula nglacann sí síos. Cuirtear an chéad céim creit go leith airde na formwork, ag glacadh simétrach ar dhá thaobh. Úsáideann fórsaí ≤35mm diameatar (go minic 30mm) chun a thrasnaigh agus a ghlacadh go cothrom. Seo chun a chosc ar scainneadh, agus a chosc ar a bheith ina cheann de na bualadh. Spás ≤25cm, tréimhse ≤3s an pointe. Tar éis a dheimhniú, glacann an taobh ósaigh arís le screed vibrator sula nglacann sí, ansin a chur chun cinn agus a ghlacadh le wood float.
② Ba chóir go mbeadh leadradh uisce/electricity ag imeacht idir na rib CBM self-stabilizing formwork. Má tá a imeacht trí thaca, úsáideann formwork níos lú. Le linn a chur chun cinn agus a chur chun cinn, déantar platfoirme oibre. Cuirtear tacaí pipe pump creit ar na platfoirme. Ní mór do dhaoine gan siúl go díreach ar an formwork, agus ní mór do na hábhair gan a chur go díreach air.
6 Fógra Innealtóireachta CBM Self-Stabilizing Formwork
① Airde Níos Mó
Compared to conventional beam-slab systems, the two projects using hollow-core slabs reduced structural thickness per floor by 30–50cm, increasing clear height. CBM self-stabilizing formwork is ideal for large-span, heavy-load industrial/public structures. It ensures uniform force distribution and allows flexible placement of partition walls.
② Reduced Costs
The CBM hollow-core slab system features a grid-like orthogonal "I"-shaped lattice and hidden closely-spaced ribs, enabling balanced force transfer. Based on the two projects, it reduced reinforcement steel by 27%, concrete volume by 29%, and formwork area by 46% compared to conventional RC frame structures. Overall construction costs decreased by 26.3%.
③ Simplified Construction
CBM formwork offers high strength, light weight, impact resistance, and integrated support frames for easy installation. With hidden beams, the slab bottom remains flat, simplifying formwork/shoring operations.
④ Lighter Weight, Optimized Performance
CBM hollow-core slabs reduce structural self-weight by 27.6% based on calculations, optimizing the design of beams, slabs, columns, and foundations.
7 Plé ar Fadhbanna CBM Formwork
① Ensuring lower flange concrete compaction is challenging. Leakage in CBM hollow-core slabs is difficult to remedy.
Unlike conventional slabs where concrete is placed directly on a single surface, CBM slabs have upper and lower flanges. Achieving compaction in the lower flange requires meticulous vibration using small-diameter vibrators and external vibrators. After this, the hidden beams and top slab are poured, demanding great care and dedicated QC oversight.
Crack frequency in CBM slabs is comparable to or slightly lower than conventional slabs. However, leaks occurred in the basement roofs and roof slabs of both projects. Identifying the cause is difficult—potential sources include cracks in the upper flange, water seepage through adjacent formwork, or conduits within the ribs. Per leak, repair effort/cost is 5–8 times higher than for conventional slabs.
② Construction Joints & Expansion Strips Require Detailed Design
Structural expansion joint locations are typically specified by design codes. However, the dual-flange nature of CBM slabs complicates pouring if a joint abuts a formwork unit: ensuring bond between new/old concrete in the lower flange and containing grout is difficult. On-site, joint locations should be adjusted based on formwork layout to ensure joints fall within ribs between formwork units. Resizing adjacent units may be necessary.
With CBM slabs typically covering large areas, designers often overlook construction joint placement. To ensure proper bonding within the initial setting time, the site team must determine joint locations considering pour width limits and resource capabilities. Joints must meet code requirements and be placed within ribs.
③ Difficult Mitigation of Formwork Buoyancy
If formwork buoyancy occurs during pouring, the existing countermeasures (removing top reinforcement, clearing concrete, re-fixing formwork) are impractical and often ineffective. Currently, the only solution is breaking/removing the floated unit, placing additional reinforcement, and pouring solid concrete there. Rigorous onsite monitoring of formwork securing and anti-buoyancy measures is essential during construction.
