Kommutator shkaflarining yon tomonlari yoki tepalaridagi shamollatish teshiklari ko'zga ko'rinmas tirqishlardan boshqa narsa emasdek tuyulishi mumkin, ammo ular uskunaning "harorati" ni tartibga solish va uning "xavfsizligini" ta'minlash uchun ikki tomonlama maqsadga xizmat qiladi. ga ko'raelektr uzatish moslamasining ta'rifi, elektr uzatish moslamalari elektr energiyasini ishlab chiqarish, uzatish va tarqatish tizimlarining asosiy yig'ilishidir. O'chirish to'xtatuvchilari va shinalar kabi komponentlar ish paytida sezilarli darajada issiqlik hosil qiladi va shamollatish teshiklari issiqlik tarqalishi uchun asosiy kanal bo'lib xizmat qiladi. Biroq, qarama-qarshilik paydo bo'ladi: kattaroq va ko'proq teshiklar issiqlik tarqalishi samaradorligini oshirish bilan birga, ular yomg'ir suvi, chang va tuz tumanlari uchun oson kirish joylariga aylanadi, bu esa izolyatsiya namligining shikastlanishiga va komponentlarning korroziyasiga-to'g'ridan-to'g'ri jihoz xavfsizligiga tahdid soladi.
Bu muvozanatlash akti-"issiqlik tarqalishiga zarar bermasdan issiqlik tarqalishini va issiqlik tarqalishiga to'sqinlik qilmasdan himoya qilishni" ta'minlaydi-ayniqsa o'rta{2}} va yuqori{3}}kuchli qurilmalarda, masalan,33 kV gaz{1}}izolyatsiyalangan taqsimlash moslamasiva24 kV elektr uzatish moslamasi. Bunday uskunalar yuqori quvvat zichligi va shoshilinch issiqlik tarqalishi talablari bilan ajralib turadi va ko'pincha ochiq havoda yoki yuqori{1}}namlik muhitida joylashtiriladi, bu IP4X yoki undan yuqori IP reytingini talab qiladi. Hisoblash suyuqliklari dinamikasi (CFD) simulyatsiya texnologiyasini qo'llash shamollatish dizaynida "ampirik baholash" dan "aniq miqdorni aniqlash" ga sakrash imkonini berdi va bu muammoni hal qilishning asosiy vositasiga aylandi. Ushbu maqolada CFD simulyatsiyasi shamollatish teshiklarining holati, shakli va o'lchamlarini qanday optimallashtirishi, shuningdek, uning 24 kV kuchlanishli o'tkazgich va 33 kV gaz{7}}izolyatsiyalangan o'tkazgich qurilmalarida amaliy qo'llanilishi tahlil qilinadi.
I. Nima uchun shamollatish dizayni "hayot va o'lim masalasi"? Asosiy mojarolar va sanoatning og'riqli nuqtalari
Shamollatish dizayni asosan "havo oqimi kanallari" va "himoya to'siqlari" ning dialektik birligidir. Ayniqsa, oʻrta{1}} va yuqori-kuchlanishli elektr uzatish moslamalari uchun dizayndagi har qanday ogʻish halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin:
1. Issiqlikning etarli darajada tarqalishi: Uskunaning "haddan tashqari qizib ketishi" ning halokatli xavfi
Ish paytida shina Joule yo'qotishlari va elektron to'xtatuvchining yoyi o'chirilishi natijasida hosil bo'lgan issiqlik kommutatorning ichki harorati ko'tarilishiga olib keladi. Ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, ichki haroratning har 10 daraja oshishi uchun izolyatsiya materiallarining ishlash muddati 50% ga qisqaradi va metall komponentlarning korroziya darajasi 30% ga oshadi. uchun24 kV elektr uzatish moslamasi, 3150 A gacha bo'lgan nominal tok bilan, agar ichki haroratning ko'tarilishi to'liq-yuk bilan ishlash vaqtida 60 K dan (mis shinalari uchun standart chegaradan) oshsa, u to'g'ridan-to'g'ri haddan tashqari-haroratning uzilishiga olib keladi; Ayni paytda, 33 kV gaz{6}}izolyatsiyalangan o'tkazgich qurilmalari SF6 gaz izolatsiyasidan foydalansa-da, izsiz gaz sizib chiqayotgan joylarni ventilyatsiya qilish kerak. Agar shamollatish etarli bo'lmasa, gaz konsentratsiyasi xavfsiz chegaralardan oshib ketishi mumkin, bu esa xavfsizlik uchun xavf tug'diradi.
2. Himoya etishmovchiligi: Atrof-muhit korroziyasining "halokatli yo'li"
Noto'g'ri mo'ljallangan ventilyatsiya teshiklari yomg'ir suvi, chang va kondensatsiyaning to'g'ridan-to'g'ri kirishiga aylanishi mumkin:
24 kV tashqi kommutator shamollatish teshiklari yomg'irdan himoyalanmagan bo'lsa, yomg'ir suvi kuchli yomg'ir paytida osongina burchak ostida kirib, ikkilamchi tutashuv qisqa tutashuviga olib kelishi mumkin;
Changli muhitda, agar shamollatish teshiklarida chang filtrlari bo'lmasa yoki juda katta to'r teshiklari bo'lsa, shina bo'g'inlarida chang to'planishi kontakt qarshiligini oshirishi va mahalliy qizib ketishga olib kelishi mumkin;
Namligi yuqori muhitlarda ventilyatsiya teshiklari orqali havo oqimining sekinligi kabinet ichidagi kondensatsiyaga olib kelishi mumkin, bu esa 33 kV gazli izolyatsiyalangan o'tkazgichning SF6 gaz bo'linmalarida namlikning ifloslanishiga- sabab bo'lishi va izolyatsiya ish faoliyatini yomonlashtirishi mumkin.
3. An'anaviy dizaynlarning "ko'rligi": empirizmning cheklovlari
An'anaviy ventilyatsiya dizayni ko'pincha muhandislarning tajribasiga tayanadi{0}}masalan, "pastki suv olish, yuqoridan chiqarish" yoki "15%–20% ochiq maydon"-, lekin ichki oqim va harorat maydonlarining aniq tahlili yo'q: Muayyan kimyo sanoat parkida ventilyatsiya teshiklarining noto'g'ri joylashtirilishi 24 kV kuchlanishli issiqlik tarmog'ida issiqlik o'tkazuvchanligining shakllanishiga olib keldi. elektron to'sar hududida va izolyatsiyani ishga tushirilgandan keyin bir yil o'tgach eskiradi. Ayni paytda, ma'lum bir podstansiyada 33 kV gazli izolyatsiyalangan o'tkazgichning ventilyatsiya teshiklari-himoyani kuchaytirish maqsadida haddan tashqari qisqartirildi, natijada SF6 gazi sizib chiqa olmadi va signalni o'chirib qo'ydi.
II. CFD simulyatsiyasi: Shamollatish teshiklarini loyihalash uchun "aniq navigator"
Hisoblash suyuqliklari dinamikasi (CFD) kommutator shkaflari ichidagi havo oqimi va issiqlik uzatish modellarini modellashtirish uchun raqamli simulyatsiyalardan foydalanadi. U turli xil shamollatish teshiklari konstruksiyalarida issiqlik tarqalishi samaradorligi va xavfsizlik xavflarini aniq bashorat qilishi mumkin, bu esa "miqdoriy optimallashtirish" imkonini beradi:
1. Simulyatsiyaning asosiy o'lchamlari: muammoni hal qilish uchun to'rtta asosiy omil
Oqim maydonini simulyatsiya qilish: ventilyatsiya joyi va shakli girdoblar va o'lik zonalardan qochish uchun kabinet ichidagi havo oqimi yo'llariga qanday ta'sir qilishini tahlil qiladi. Misol uchun, CFD simulyatsiyalari shuni ko'rsatdiki, "uzun, tor pastki havo kirishlari va burchakli yuqori havo chiqishlari" kombinatsiyasini o'z ichiga olgan 24 kV o'tkazgich konstruktsiyasi havo oqimi tezligini an'anaviy dumaloq teshiklarga nisbatan 40% ga oshiradi, bunda sezilarli girdoblar yo'q;
Harorat maydoni simulyatsiyasi: optimal shamollatish ochilish nisbatini aniqlash uchun turli xil yuk sharoitida shkaf ichidagi harorat taqsimotini hisoblab chiqadi. uchun33 kV gaz{1}}izolyatsiyalangan taqsimlash moslamasi, CFD simulyatsiyalari oqishdan keyin SF6 gazining tarqalish yo'lini aniq hisoblashi, shamollatish teshiklarining holatini optimallashtirishi va sizib ketgan gazning 10 daqiqa ichida shkafdan chiqarilishini ta'minlashi mumkin;
Himoya simulyatsiyasi: yomg'ir qoplamining burchagini va chang filtrining to'rli teshiklarini optimallashtirish uchun shamollatish teshiklarida yomg'ir suvi va changning harakat traektoriyalarini simulyatsiya qiladi. Misol uchun, simulyatsiyalar yomg'ir qoplamining egilish burchagi 30 darajadan katta yoki unga teng bo'lishi havo olish samaradorligiga ta'sir qilmasdan vertikal yomg'irni butunlay to'sib qo'yishini aniqladi;
Koʻp-stsenariy Birlashtirilgan simulyatsiya: Shamollatish teshigi dizaynining moslashuvini tekshirish uchun yuqori harorat, kuchli yomgʻir va chang kabi ekstremal muhit sharoitlarini birlashtirish. Ma'lum bir tashqi 24 kV o'tkazgich uchun CFD ulangan simulyatsiya ventilyatsiya ochilish nisbatini 20% dan 12% gacha optimallashtirdi va issiqlik tarqalishi talablariga javob berdi va himoya darajasini IP54 ga ko'tardi.
2. Dizaynni optimallashtirish bo'yicha misollar: simulyatsiyadan amalga oshirishgacha
1-holat: 24 kV kuchlanishli kommutator shamollatish teshiklarining CFD optimallashtirish
Muayyan brendning 24 kV kuchlanishli kommutatorning dastlabki dizayni (IP4X himoya darajasi) 18% ochilish nisbati bo'lgan dumaloq shamollatish teshiklaridan iborat edi. Biroq, CFD simulyatsiyalari shuni ko'rsatdiki, o'chirish to'xtatuvchisi hududida harorat ko'tarilishi 65K ga (standartdan 5K ga oshadi). Optimallashtirish orqali:
Shakl: dumaloq shamollatish teshiklari havo oqimi qarshiligini kamaytirish uchun soddalashtirilgan shaklga o'zgartirildi;
Joylashuv: Pastki havo kirish joyi elektron to'sar tomoniga 15 sm siljidi va yuqori havo chiqishi shina bo'limiga to'g'ri keldi;
Tuzilishi: 30 graduslik burchakli yomg'ir qalqoni va 100 meshli chang filtri qo'shildi.
Optimallashtirishdan so'ng simulyatsiyalar IEC 62271-200 standarti talablariga to'liq mos keladigan kabinet ichidagi haroratning ko'tarilishi 52K ga tushganligini, havo oqimi tezligi 35% ga oshganini va yomg'ir suvi va changning kirib borishi xavfi bartaraf etilganligini ko'rsatdi.
2-holat: 33 kV gaz-izolyatsiyalangan kommutator uchun maxsus shamollatish dizayni
SF6 gazining yuqori zichligi (havodan 5 baravar) tufayli u 33 kV kuchlanishli gaz-izolyatsiyalangan taqsimlash moslamasida sizib chiqqandan keyin shkafning pastki qismida to'planib qolishga moyil bo'ladi. CFD simulyatsiyasi orqali:
Qabul qilish: Sovuq havo olish va konveksiya hosil qilish uchun shkafning yuqori qismida joylashgan;
Egzoz teshiklari: Shkafning pastki qismida, erdan 0,5 m balandlikda, cho'kayotgan SF6 gazini aniq chiqarish uchun joylashtirilgan;
Ochiq maydon nisbati: 8% gacha optimallashtirilgan, majburiy egzoz uchun eksenel fanatlar bilan birlashtirilgan, sizib chiqayotgan gaz konsentratsiyasi 1000 mkl/L dan oshmasligini ta'minlaydi (xavfsizlik chegarasi).
Ushbu dizayn GB 50060-2008 standartiga muvofiq tasdiqlangan va yuqori balandlikdagi podstansiyada joriy qilingan.
III. Ventilyatsiya ochilishini loyihalashning "oltin qoidalari": CFD tomonidan boshqariladigan amaliy echimlar
CFD simulyatsiya texnologiyasiga asoslangan va 24 kV kuchlanishli elektr uzatish moslamalari va 33 kV gaz{2}}izolyatsiyalangan o'tkazgich qurilmalarini qo'llash stsenariylarini hisobga olgan holda, ventilyatsiya ochilishini loyihalash uchta asosiy tamoyilga rioya qilishi kerak: "konstruktiv moslashuv, parametrlarni aniqlash va kuchaytirilgan himoya":
1. Strukturaviy dizayn: turli jihozlarga moslashtirilgan shamollatish echimlari
24 kV kommutator (havo izolatsiyasi-turi):
Shamollatish rejimi: tabiiy konveksiya va majburiy sovutishning kombinatsiyasi, pastda havo olish va yuqorida chiqarish;
Shakl: Qabul qilish teshiklari cho'zilgan (kengligi 5 sm dan katta yoki teng), egzoz teshiklari esa yomg'ir suvi kirishini minimallashtirish uchun burchak ostida (30 gradus -45 daraja);
Qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalar: IP54 darajasidagi suv o'tkazmaydigan panjurlar va olinadigan chang filtrlarini o'rnatish, ular issiqlik tarqalishiga ta'sir qilmasdan muntazam tozalanishi mumkin.
33 kV gaz{1}}izolyatsiyalangan taqsimlash moslamasi (SF6 izolyatsiyali):
Shamollatish rejimi: birinchi navbatda majburiy egzoz, yuqorida havo olish va pastda chiqarish;
Shakli: Havo kirishlari dumaloq (diametri 8 sm dan katta yoki unga teng) va chiqindi chiqadigan joy-gaz tarqalishini osonlashtirish uchun panjarali;
Yordamchi tuzilma: Fan ishini nazorat qiluvchi, muvofiqlashtirilgan himoya va issiqlik tarqalishini ta'minlaydigan SF6 gaz konsentratsiyasi sensori bilan jihozlangan.
2. Parametrlar miqdorini aniqlash: CFD optimallashtirish uchun asosiy ko'rsatkichlar
Ochiq maydon nisbati: Uskunaning quvvat zichligi asosida sozlangan; To'liq yuk ostida 24 kV o'tkazgich uchun 12% -15% va 33 kV gaz{6}}izolyatsiyalangan taqsimlash qurilmalari uchun 8% -10%;
Havo oqimi tezligi: Haddan tashqari tezlik yoki issiqlik to'planishi natijasida yuzaga keladigan kondensatsiyaning oldini olish uchun kirish havosining tezligi 1-2 m / s va chiqish havosining tezligi 2-3 m / s tezlikda nazorat qilinadi;
Haroratning ko'tarilishini nazorat qilish: CFD simulyatsiyalari shkaf ichidagi maksimal harorat ko'tarilishi GB/T 11022 standartida ko'rsatilgan chegaralardan oshmasligini ta'minlaydi (mis shinasi 60 K dan kam yoki unga teng, alyuminiy shina 70 K dan kam yoki teng).
3. Kengaytirilgan himoya: issiqlik tarqalishini buzmasdan, yangilangan himoya
Materialni himoya qilish: Shamollatish teshiklari korroziyadan kelib chiqadigan strukturaviy deformatsiyani oldini olish uchun 304 zanglamaydigan po'latdan yasalgan; yomg'ir qoplamalari -40 darajadan 70 darajagacha bo'lgan harorat aylanishiga bardosh bera oladigan ob-havoga chidamli ABS materialidan-yanalgan;
Sızdırmazlık sinergiyasi: EPDM plomba chiziqlari shamollatish teshiklari va shkaf korpusi o'rtasidagi bog'lanish joylariga o'rnatiladi, yomg'ir suvining bo'shliqlardan o'tib ketishining oldini olish uchun siqishni 20% -30% darajasida nazorat qilinadi;
Atrof muhitga moslashish: tashqi muhit uchun yomg'ir qopqoqlari qo'shiladi (qiyalik 15 darajadan katta yoki unga teng); namlikni yo'qotish moslamalari yuqori-namlik muhitlari bilan birlashtirilgan; changli muhitlar uchun yuqori-zichlikdagi chang filtrlari (120 meshdan katta yoki unga teng) tanlanadi.
Xulosa
Kommutatorning uzoq-vaqt ishonchli ishlashi ko'pincha ventilyatsiya teshiklari kabi "tafsilotlar"ga bog'liq. Elektr uzatish moslamalarining asosiy vazifasi "elektr energiyasini xavfsiz va barqaror ravishda uzatish" bo'lib, shamollatish teshiklari issiqlik tarqalishi va himoyasi uchun muhim nuqta bo'lib xizmat qilganligi sababli, ularning dizayn sifati uskunaning ishlash muddati va ishlash xavfsizligiga bevosita ta'sir qiladi. CFD simulyatsiya texnologiyasini qoʻllash “tajribaga asoslangan dizaynni” “aniq dizayn” ga-koʻtarib, issiqlik tarqalishi va himoyalanish oʻrtasidagi ziddiyatni bartaraf etib, 24 kV kuchlanishli elektr uzatish moslamalari va 33 kV gaz-izolyatsiyalangan kommutatorlar kabi uskunalarning moslashtirilgan dizayni uchun ilmiy asos yaratadi. .
Korxonalar uchun CFD{0}}optimallashtirilgan shamollatish konstruksiyalariga ega kommutatorlarni tanlash, asosan, “hayot davri ishonchliligi”ni tanlashni anglatadi. Ishlab chiqaruvchilar uchun simulyatsiya texnologiyasini dizayn jarayoniga chuqur integratsiyalashgan holdagina ular shiddatli bozor raqobatida ajralib turishi va elektr tarmoqlari xavfsizligi uchun “yashirin mudofaa chizig‘ini” qurishi mumkin.
Biz haqimizda
Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. 2018 yilda tashkil etilgan bo'lib, transformatorlarni loyihalash va ishlab chiqarish bo'yicha 17 yillik ixtisoslashgan tajribaga ega. ISO 9001:2015-sertifikatiga ega korxona sifatida biz yuqori{8}}samarador moyli va quruq turdagi taqsimlovchi transformatorlar va kommutator qurilmalari yechimlari boʻyicha yetakchi yetkazib beruvchimiz. Mahsulotlarimiz xalqaro standartlarga javob berish uchun ishlab chiqilgan va Yevropa, Yaqin Sharq, Janubiy Amerika, Janubi-Sharqiy Osiyo va Afrikadagi mijozlar tomonidan ishonchliligi va chidamliligi uchun ishonchli.
40 dan ortiq patentga ega bo'lgan maxsus ilmiy-tadqiqot guruhi tomonidan qo'llab-quvvatlangan holda, biz an'anaviy uskunalar ishlab chiqaruvchisidan aqlli va barqaror energiya tizimlarining integratsiyalashgan provayderiga o'tmoqdamiz. IoT-asosidagi aqlli monitoring, bashoratli texnik xizmat koʻrsatish va raqamli optimallashtirilgan ishlab chiqarish jarayonlari kabi ilgʻor texnologiyalarni oʻzida jamlagan holda, biz global energiya bozorining oʻzgaruvchan ehtiyojlariga moslashtirilgan innovatsion, xavfsiz va ishonchli energiya yechimlarini yetkazib berishni taʼminlaymiz.