برای مهندسان و مدیران تدارکات که مشخص می کنندتابلو برق 12 کیلو ولتبرای یک پروژه پست صنعتی یا تاسیساتی، تصمیم انتخاب مرحله اولیه اغلب به یک سوال منتهی میشود که به اشتباه قاب شده است: "آیا باید ثابت یا قابل برداشت را انتخاب کنم؟" قاب بندی اشتباه است زیرا به معنای وجود یک پاسخ جهانی است. این کار را نمی کند. سوال صحیح این است: "برنامه خاص من واقعاً به چه چیزی نیاز دارد - و کدام پیکربندی آن نیاز را با کمترین هزینه کل در طول عمر دارایی ارائه می دهد؟"
این راهنما به این سوال پاسخ می دهدتابلو برق محصور شده فلزیدر کلاس ولتاژ 12 کیلو ولت، با تمرکز خاص بر رویتابلو برق ثابت فلزیبرنامه های کاربردی این چارچوب استانداردهای IEC و GB، ویژگیهای ساختاری که ساختار محصور شده فلزی را تعریف میکنند، هزینه کل عملی تجزیه و تحلیل مالکیت، و چک لیست مشخصاتی که مهندسان میتوانند مستقیماً در مستندات پروژه خود استفاده کنند را پوشش میدهد.
1. تعویض دنده فلزی در 12 کیلو ولت واقعاً به چه معناست
اصطلاحتابلو برق محصور شده فلزیدارای معنای فنی دقیقی است که توسط IEC 62271-200 (و IEC 60298 قبلی) تعریف شده است: مجموعه تابلو برقی که در آن تمام قطعات زنده در داخل یک محفظه فلزی ارت شده قرار می گیرند و مجموعه برای محافظت، کنترل و جداسازی مدارهای الکتریکی در ولتاژ متوسط طراحی شده است.
در کلاس ولتاژ 12 کیلوولت - که ولتاژهای نامی 3.6 کیلو ولت، 7.2 کیلو ولت و 12 کیلو ولت - را پوشش میدهد، رویکرد استاندارد برای توزیع برق داخلی است. محفظه فلزی ارت شده محافظت در برابر تماس تصادفی با قطعات زنده را فراهم می کند، حاوی انرژی خطا در داخل کابینت است، و از اجزای داخلی در برابر آلودگی های محیطی محافظت می کند که باعث تخریب فضاهای عایق شده هوا در طول زمان در یک طراحی بدون محصور می شود.
در طبقه بندی فلزی محصور شده، IEC 62271-200 پیکربندی ها را بر اساس درجه تقسیم بندی داخلی آنها متمایز می کند. بالاترین-طرحهای کلاس - که در آن هر ناحیه عملکردی با موانع فلزی زمیندار جدا میشود - با آنچه که استانداردهای چینی و اروپایی آن را ساختوساز زرهی یا فلزی- مینامند مطابقت دارد. نوع جعبه XGN66-12(Z).تابلو برق ثابت فلزیاز این رویکرد کاملاً بخش بندی شده استفاده می کند: محفظه قطع کننده مدار، محفظه شینه، محفظه کابل و محفظه رله هر کدام به صورت جداگانه توسط پارتیشن های فلزی متصل به زمین با کانال های فشار مستقل احاطه شده اند، حتی اگر خود قطع کننده مدار به جای جدا شدن ثابت باشد.
این تمایز مهم است و اغلب به اشتباه درک می شود:نوع ثابتوفلزی محصور شدهدو ویژگی متفاوت از یک کابینت را توصیف کنید. "فلزی محصور شده" ساختار محوطه را توصیف می کند. "نوع ثابت" روش نصب قطع کننده مدار را توصیف می کند. یک کابینت نوع ثابت میتواند و باید دارای ساختار کاملاً محصور شده فلزی باشد - نصب ثابت کیفیت محفظه یا سطح مهار خطا را کاهش نمیدهد.
نمودار خروجی کابل تابلو برق محصور شده فلزی ثابت 12 کیلو ولت
2. چارچوب استانداردهای IEC و GB برای تابلو برق 12 کیلوولت ثابت
هنگام تهیهتابلو برق 12 کیلو ولتبرای یک پروژه صادراتی، درک اینکه کدام استاندارد - و کدام یک معادل - هستند، از خطاهای مشخصات پرهزینه جلوگیری میکند.
- IEC 62271-200استاندارد اصلی فعلی برای تابلو برق AC فلزی-محصور از 1 کیلوولت تا 52 کیلوولت است. این استاندارد جایگزین IEC 60298 شد، اما بسیاری از قراردادها در آفریقا، خاورمیانه و جنوب آسیا هنوز به نام IEC 60298 اشاره می کنند. محصولات دارای گواهینامه GB 3906 - استاندارد ملی چین هماهنگ با IEC 60298 - هر دو را برآورده می کنند. هنگامی که مشخصات شما به یکی از استانداردهای IEC ارجاع میدهد، یک محصول مطابق با GB 3906 از یک سازنده چینی تأیید شده، الزامات را برآورده میکند.
- IEC 62271-100مدار شکن خلاء داخل کابینت را جدا از خود کابینت کنترل می کند. هم کابینت و هم مدار شکن باید به صورت جداگانه تایید شده باشند. یک گواهی{1}}سطح IEC 62271-200 کابینت عملکرد سوئیچینگ بریکر را پوشش نمی دهد.
- DL 404-97استاندارد سفارش چینی است که مشخص می کند خریدار چه اطلاعاتی را هنگام تعیین تابلو برق AC داخلی داخلی باید ارائه دهد. این یک سند IEC نیست، اما الزامات سفارش آن با شیوه های مهندسی خوب برای هر بازاری مطابقت دارد: نمودار تک خطی، شماره برنامه مدار، مشخصات قطعه، شماتیک سیم کشی کمکی، و شرایط محیطی. پروژه هایی که اطلاعات سفارش ناقص را ارسال می کنند، بدون در نظر گرفتن چارچوب استانداردهای مورد استفاده، رایج ترین منبع تاخیر در تولید هستند.
برای پروژههایی که به انطباق IEC و IEEE نیاز دارند - رایج در پروژههای با مشارکت مشاوره آمریکای شمالی - IEEE C37.20.2 برای تابلوی فلزی-روکش دار و IEEE C37.20.3 برای فلزی-اسناد غیرقابل پوشش غیرقابل پوشش، این برنامه است. الزامات ساختاری برای ساخت و ساز محصور فلزی ثابت در 12 کیلو ولت به طور گسترده بین چارچوب های IEC و IEEE همسو هستند. با مشاور خود تأیید کنید که کدام استاندارد بر تست پذیرش قرارداد حاکم است.
3. نوع ثابت در 12 کیلو ولت: استدلال هزینه کل مالکیت
استدلال تجاری استاندارد علیهتابلو برق ثابتاین است که تعمیر و نگهداری نیاز به قطع کامل بخش شینه دارد که ریسک عملیاتی و هزینه را ایجاد می کند. این استدلال در برخی کاربردها معتبر و در برخی دیگر بی ربط است. درک اینکه پروژه شما در کدام دسته قرار می گیرد، اساس تصمیم ثابت در مقابل قابل برداشت است.
- جایی که استدلال قطع معتبر است:یک مرکز فرآیند پیوسته - کارخانه شیمیایی، کارخانه فولاد، مرکز داده - که در آن بخش شینه مورد نظر بارهایی را ارائه می دهد که نمی توان آنها را بدون تلفات قابل توجه تولید یا خطر ایمنی قطع کرد. در این برنامهها، توانایی نگهداری قطعکننده مدار بدون برقزدایی{3}}شیشه دارای ارزش اقتصادی قابل اندازهگیری است که میتواند حق بیمه قابل برداشت را توجیه کند.
- جایی که استدلال قطع ارتباطی ندارد:هر نوع پانلی که در آن قطع شین برای کارهای مربوطه بدون توجه به روش نصب قطع کننده مدار لازم است. پانلهای تغذیهکننده ورودی ترانسفورماتور واضحترین مثال هستند: نگهداری ترانسفورماتور، پایانههای کابل یا تجهیزات حفاظتی آن همیشه مستلزم خارج کردن ترانسفورماتور از سرویس است که پانل ورودی را نیز- انرژی میدهد. مکانیسم قابل برداشت هیچ مزیت عملیاتی در اینجا اضافه نمی کند زیرا کار که برنامه تعمیر و نگهداری را به طور مستقل هدایت می کند به قطع نیاز دارد.
همین منطق در مورد پانلهای ترانسفورماتور ولتاژ، پانلهای برقگیر، پانلهای بخش شینه، و پانلهای اندازهگیری - اعمال میشود که بخش قابلتوجهی از پانلها را در هر ردیف کامل تابلو برق تشکیل میدهند.
محاسبه TCO:
تابلو برق با الگوی ثابت تقریباً 20٪ CapEx اولیه کمتری نسبت به معادل های قابل برداشت ارائه می دهد. در طول عمر دارایی 25 ساله در 12 کیلو ولت، این تفاوت از طریق پیچیدگی تعمیر و نگهداری کمتر، قطعات مکانیکی کمتر در معرض سایش، و کاهش نیاز به موجودی قطعات یدکی ترکیب میشود. مدارشکن خلاء در الفتابلو برق ثابت فلزیکابینتی مانند XGN66-12(Z) برای 10000 عملیات مکانیکی درجه بندی شده است - در فرکانس سوئیچینگ دو بار در روز، این مربوط به بیش از سیزده سال قبل از رسیدن مکانیزم به عمر طراحی خود است. برای پانل هایی که ماهانه تعویض می شوند، عمر مکانیکی در کل عمر دارایی بدون تعویض ادامه می یابد. کنترل سنبله
حق بیمه قابل برداشت زمانی توجیه می شود که مزیت تعمیر و نگهداری در سطح{0}}شکن دارای مقدار قابل محاسبه بیش از تفاوت CapEx باشد. برای ترانسفورماتورها، پانل های VT و پانل های اندازه گیری، این محاسبه عملاً هرگز به نفع طراحی قابل برداشت نیست. برای پانل های تغذیه کننده حیاتی که بارهای عملیاتی مداوم را ارائه می دهند، اغلب این کار را انجام می دهد. مشخصات مختلط - نوع ثابت برای پانلهای کمکی، قابل برداشت برای فیدرهای حیاتی - یک روش استاندارد در پستهای 12 کیلوولتی مهندسی شده خوب است و بهینهسازی منطقی هزینه را بدون به خطر انداختن انعطافپذیری عملیاتی در مواردی که اهمیت دارد، فراهم میکند.
4. قطع کننده مدار خلاء: چرا معادله تعمیر و نگهداری نوع ثابت را تغییر می دهد
استدلال تاریخی علیهتابلو برق ثابتدر دورهای از قطع کنندههای مدار روغن و قطعکنندههای{0} انفجار هوا، که در آن رسانههای خاموش کننده قوس-نیازمند دوباره پر کردن منظم بود و وضعیت قطع کننده با هر عملیات به میزان قابلتوجهی کاهش مییابد، توسعه یافت. در آن زمینه، توانایی دسترسی به قطع کننده برای تعمیر و نگهداری بدون قطع شین بار، ارزش عملیاتی واقعی داشت، حتی برای برنامه های کاربردی با فرکانس پایین-سوئیچینگ-.
مدار شکن خلاء اساساً این حساب را تغییر می دهد. قوس در داخل یک قطع کننده خلاء مهر و موم شده - یک مجموعه هرمتیک بسته بدون قوس مصرفی-واسط خاموش کننده خاموش می شود. قطع کننده خلاء برای عمر نامی خود نیازی به تعمیر داخلی ندارد. سایش تماس از طریق یک نشانگر خارجی بدون باز کردن قطع کننده کنترل می شود. زمان بازیابی دی الکتریک پس از قطع قوس در خلاء سریعتر از هر رسانه دیگری در 12 کیلو ولت است، که باعث می شود مدار شکن خلاء ذاتاً برای فرکانس های سوئیچ بالاتری که در برنامه های راه اندازی موتور- و بانک خازن مشاهده می شود مناسب باشد.
XGN66-12(Z) تعویض فلزی ثابت|کابینت نوع جعبه AC داخلی 12 کیلو ولت
برای یکتابلو برق 12 کیلو ولتکابینه در نقش توزیع صنعتی معمولی - محافظت از فیدرهای ترانسفورماتور، استارت موتورها، و فیدرهای خروجی با فرکانس سوئیچینگ متوسط - طول عمر کارکرد رایگان تعمیر و نگهداری مدارشکن خلاء-به این معنی است که فرکانس عملی مداخلاتی که نیاز به برقزدایی از شینه دارند بسیار کم است. قطعی مرتبط با ساخت و ساز نوع ثابت یک محدودیت واقعی است، اما به ندرت اتفاق می افتد که هزینه عملیاتی آن اغلب کمتر از حق بیمه سالانه جایگزین قابل برداشت استهلاک شده در طول عمر دارایی باشد.
5. چک لیست مشخصات سازه برای کلید ثابت محصور فلزی 12 کیلوولت
چک لیست زیر پارامترهایی را پوشش می دهد که قبل از ثبت سفارش باید تأیید شوندتابلو برق محصور فلزی 12 کیلو ولتاز نوع ثابت هر مورد مربوط به یک فیلد در اسناد سفارش مورد نیاز DL 404-97 و عملکرد مهندسی خوب برای پروژه های IEC است.
تأیید پارامترهای الکتریکی - از مطالعه شبکه:
- کلاس ولتاژ نامی: 3.6kV / 7.2kV / 12kV - تایید در برابر ولتاژ عملیاتی سیستم
- جریان نامی باسبار اصلی: 630A تا 3150A - تعیین از جریان بار با حاشیه رشد
- -جریان قطع اتصال کوتاه: 16 / 20 / 31.5 / 40 kA - تأیید از محاسبه سطح خطا در نقطه نصب
- جریان اتصال کوتاه-(پیک): 40 / 50 / 80 / 100 kA - باید بیش از حداکثر جریان خطای سیستم باشد
- مدت زمان کوتاه-مدت مقاومت: 4 ثانیه استاندارد - تأیید در برابر زمان پاکسازی حفاظت بالادست
- ولتاژ مدار کنترل: DC 110V / 220V یا AC 110V / 220V - باید با باتری پست یا سیستم UPS مطابقت داشته باشد
مدار شکن و مکانیزم عملکرد - در مرحله سفارش مشخص میکند:
- مدار شکن مدل: استاندارد ZN28A-12; ZN63A-12 و ZN28-12 نیز سازگار هستند
- مکانیسم عملیاتی: CD10 یا CD17A الکترومغناطیسی. ذخیره انرژی فنر CT19B برای نیاز به عملکرد مستقل
- مورد نیاز عمر مکانیکی: استاندارد 10000 عملیات - در مقابل فرکانس سوئیچینگ مورد انتظار
پیکربندی کابینت - را در مرحله سفارش مشخص کنید:
- شماره برنامه مدار اصلی و نمودار تک خطی-
- سیستم شینه: تک شینه یا تک شینه با بای پس
- ابعاد کابینت: استاندارد (1200×1300×2650mm برای 40kA کمتر یا مساوی 2000A) یا نوع فشرده
- رله های حفاظتی، ابزار اندازه گیری و آرایش بلوک ترمینال
- رنگ کابینت: رنگ استاندارد RAL در صورتی که مشخص نشده باشد
- شرایط محیطی - به طور کامل اعلام می کند:
ارتفاع: استاندارد کمتر یا مساوی 1000 متر. بالای 1000 متر نیاز به ارزیابی درجه بندی دارد
دمای محیط: استاندارد -15 درجه تا +40 درجه ; مناطق گرمسیری یا قطبی نیاز به اعلام دارند
رطوبت: میانگین روزانه کمتر یا مساوی 95%؛ سایت های ساحلی یا{1}}با رطوبت بالا نیاز به اعلامیه دارند
جو: وجود گاز خورنده، گرد و غبار یا بخار شیمیایی باید اعلام شود - تعیین میکند که آیا به آببندی اضافی اتاق سوئیچ یا کنترل آب و هوا نیاز است یا خیر
نیاز لرزه ای: استاندارد کمتر یا مساوی 8 درجه. مناطق لرزه خیز بالاتر نیاز به ارزیابی ساختاری دارند
- آزمایش پذیرش کارخانه - با هر سفارش لازم است:
تست ولتاژ مقاومت فرکانس برق روی پانل های مونتاژ شده
اندازه گیری دبی جزئی
تست عملکرد مکانیکی سیستم اینترلاکینگ
گزارش کامل FAT همراه با اسناد حمل و نقل ارائه شده است
6. نقشه برداری برنامه: کدام نوع پنل باید ثابت شود. نوع در 12 کیلو ولت
جدول زیر عملکردهای متداول پانل 12 کیلوولت را به نوع نصب توصیه شده، بر اساس TCO و تجزیه و تحلیل تداوم عملیاتی در بالا نشان می دهد.
نصب و راه اندازی کارخانه شیمیایی پست صنعتی 12 کیلو ولت کلید فلزی
- نوع ثابت توصیه می شود:
پانلهای تغذیهکننده ورودی ترانسفورماتور - بدون توجه به تعمیر و نگهداری ترانسفورماتور، قطع شین بار لازم است
ترانسفورماتور ولتاژ و پانل های اندازه گیری - فرکانس سوئیچینگ بسیار کم. حداقل نیاز تعمیر و نگهداری
پانل های برقگیر - عملکرد حفاظت غیرفعال. بدون تغییر روتین
بخش شینه و پانل های کوپلر اتوبوس - فقط در طول تغییرات پیکربندی برنامه ریزی شده کار می کنند
پانل های فیدر موتور در تاسیسات با پنجره های تعمیر و نگهداری خاموش برنامه ریزی شده
کلیه پانل ها در پست های توزیع ثانویه با خطر قطعی قابل قبول
- نوع قابل برداشت توصیه می شود:
پانل های تغذیه کننده فرآیند بحرانی که در آن تداوم باسبار در طول تعمیر و نگهداری دارای ارزش قابل محاسبه است
پانل هایی که بارهایی را ارائه می دهند که بدون خطر ایمنی یا تولید قابل وقفه نیستند
تاسیساتی که در آن مشخصات ابزار یا مشاور ساخت و ساز قابل برداشت را الزامی می کند
- مشخصات ترکیبی (مقرون به صرفه ترین-برای ترکیب کامل):
پانل های تغذیه کننده اصلی ورودی و حیاتی: قابل برداشت
کلیه پانل های کاربردی کمکی (VT، مترینگ، برقگیر، مقطع): نوع ثابت
نتیجه: 30-40٪ پانل ها با حق بیمه قابل برداشت، 60-70٪ با هزینه نوع ثابت
7. ملاحظات زیست محیطی: مزیت نادیده گرفته شده کلیدهای فلزی ثابت
مشخصات محیطی تابلو برق ثابت اغلب نسبت به مشابه های قابل برداشت برتری دارد: کاهش استفاده از مواد در مکانیزم شاسی و ردپای فیزیکی کوچکتر باعث کاهش ردپای کربن در طول چرخه عمر محصول می شود.
در کلاس ولتاژ 12 کیلوولت، این توجه به طور فزاینده ای برای پروژه هایی با الزامات گزارش پایداری یا معیارهای تدارکات ESG مرتبط می شود. XGN66-12(Z) از هوا به عنوان عایق اولیه خود استفاده میکند - که کنترل گاز SF6، نظارت بر نشت و الزامات دفع پایان عمر مرتبط با طرحهای عایق گاز را حذف میکند. نصب ثابت اجزای مسی و فولادی مکانیزم کامیون قابل برداشت را حذف می کند و مصرف انرژی تولید و محتوای مواد خام هر پانل را کاهش می دهد.
برای پروژه هایی در بازارهایی که الزامات مربوط به گزارش کربن، گواهی ساختمان سبز، یا الزامات زنجیره تامین ESG اعمال می شود، بازده مواد به درستی مشخص شده است.تابلو برق ثابت فلزیصف بندی یک عامل مشخصه است که در ارزیابی تدارکات در کنار هزینه سرمایه و عملکرد عملیاتی تعلق دارد.
8. خلاصه: تصمیم گیری مشخصات در سه سوال
اگر مشخص می کنیدتابلو برق 12 کیلو ولتبرای یک پست صنعتی و نیاز به تعیین اینکه آیا ساختار محصور فلزی نوع ثابت مناسب است یا خیر، سه سوال پاسخ را تعیین می کند:
- سوال 1:آیا این پانل باری را ارائه میکند که{0}}فعال نکردن بخش شینه برای تعمیر و نگهداری شکن میتواند تأثیر عملیاتی غیرقابل قبولی داشته باشد؟
اگر بله: قابل برداشت را مشخص کنید
اگر نه: به سوال 2 بروید
- سوال 2:آیا عملکرد پانل به طور مستقل به قطع شین برای کارهای تعمیر و نگهداری مربوطه، صرف نظر از نوع نصب قطع کننده مدار، نیاز دارد؟
اگر بله: نوع ثابت مشخصات صحیح است - مکانیسم قابل برداشت هیچ مزیتی ندارد
اگر خیر: به سوال 3 بروید
- سوال 3:آیا پروژه دارای محدودیت بودجه، محدودیت فضا، یا الزامات پایداری است که طرح نوع ثابت به طور موثرتری نسبت به جایگزین قابل برداشت پاسخ می دهد؟
اگر بله: نوع ثابت ارزش بهتری را ارائه می دهد
اگر نه: هر یک از پیکربندیها از نظر فنی قابل قبول است - تصمیم نهایی را در مورد هزینه کل مالکیت در طول عمر دارایی بگیرید
برای اکثر پانل ها در یک خط پست صنعتی 12 کیلوولت معمولی، سؤالات 1 و 2 با هم به نوع ثابت به عنوان مشخصات صحیح اشاره می کنند. حق بیمه قابل برداشت باید به صورت انتخابی اعمال شود، جایی که به یک نیاز عملیاتی واقعی پاسخ میدهد - که به طور یکنواخت در کل مجموعه اعمال نمیشود زیرا به عنوان گزینه-مشخصات بالاتر تلقی میشود.
منابع مرتبط
برای بحث دقیق در مورد سناریوهای کاربرد تابلو برق نوع ثابت و مزایای قطع کننده مدار خلاء، نگاه کنید به:کلید AC نوع ثابت با قطع کننده مدار خلاء - چه زمانی انتخاب مناسبی برای توزیع برق در فضای داخلی است؟
برای مشخصات محصول XGN66-12(Z)، نقشه های فنی و اطلاعات سفارش،از صفحه محصول XGN66-12(Z) Fixed Metal Enclosed Switchgear دیدن کنید.
برای تابلو برق با روکش فلزی قابل برداشت در کلاس های ولتاژ 10 کیلوولت و 35 کیلوولت،صفحات محصول KYN28A-12 و KYN61-40.5 را ببینید.