Yn gyffredinolsystem pŵer offer switshpensaernïaeth, agoriadau awyru ar gaeau switshis yn aml yw'r manylion strwythurol sy'n cael eu hanwybyddu fwyaf. Yn syml, mae'r rhan fwyaf o bobl yn eu hystyried yn "dyllau afradu gwres bach", heb fod yn ymwybodol bod yr agorfeydd hyn sy'n ymddangos yn ddi-nod yn gweithredu fel y rhyngwyneb hanfodol sy'n cydbwyso effeithlonrwydd thermol a diogelu'r amgylchedd-gan effeithio'n uniongyrchol ar sefydlogrwydd tymheredd offer, hyd oes inswleiddio, a-diogelwch gweithredol hirdymor. Mae gan offer switsio o wahanol lefelau foltedd ofynion gwahanol iawn o ran cymhareb agor, dyluniad cynllun, a strwythurau amddiffynnol. Mae hyn yn arbennig o wir amOffer switsio 12 kVa ddefnyddir yn eang mewn gweithfeydd diwydiannol, mwyngloddiau, parciau diwydiannol, a gridiau pŵer trefol, lle mae amrywiadau llwyth yn sylweddol ac amgylcheddau gweithredu yn gymhleth. Gall hyd yn oed mân wyriadau yn nyluniad twll awyru arwain at gyfres o fethiannau megis gorboethi teithiau, anwedd, lleithder yn mynd i mewn, a llwch yn cronni.
Mae dyluniad awyru traddodiadol ar gyfer offer switsio wedi dibynnu ers tro ar fformiwlâu empirig peirianwyr, gan arwain at ddull un maint i bawb gydag anfanteision megis cynyddu maint yr agoriad pan nad yw'r oeri yn ddigonol neu leihau maint yr awyrell pan nad yw'r amddiffyniad yn ddigonol-gan ei gwneud hi'n anodd cael datrysiad cytbwys. Mae mabwysiadu technoleg efelychu dynameg hylif cyfrifiannol (CFD) yn eang wedi goresgyn yn llwyr gyfyngiadau dylunio seiliedig ar brofiad. Trwy efelychu meysydd llif aer, tymheredd a phwysau y tu mewn i'r cabinet yn ddigidol, mae CFD yn galluogi meintioli paramedrau awyru'n fanwl gywir, gan sicrhau'r cydbwysedd gorau posibl rhwng perfformiad afradu gwres a graddfeydd amddiffyn IP. Bydd y papur hwn yn dadansoddi'r gwrthddywediadau craidd mewn dylunio twll awyru, y rhesymeg y tu ôl i optimeiddio efelychiad CFD, ac atebion dylunio safonol wedi'u teilwra i wahanol fathau.foltedd offer switsiolefelau, yn seiliedig ar gymwysiadau ymarferol o offer switshis 12 kV, gan ddarparu cymorth technegol ar gyfer gweithrediad sefydlog hirdymor systemau pŵer switshis.
Brwydr Graidd Tyllau Awyru: Y Gwrthddywediad Cynhenid Rhwng Anghenion Gwasgaru Thermol a Rhwystrau Amddiffynnol
Bydd y cydrannau craidd fel barrau bysiau, torwyr cylchedau, a thrawsnewidwyr y tu mewn i'r cabinet switsh yn cynhyrchu gwres joule yn barhaus yn ystod gweithrediad cario cerrynt tymor hir. Bydd cronni gwres yn cynyddu'r cynnydd tymheredd y tu mewn i'r cabinet yn uniongyrchol, yn cyflymu heneiddio deunyddiau inswleiddio, ac yn lleihau lefel gwrthsefyll foltedd yr offer. Dyma un o brif achosion methiannau offer mewn systemau dosbarthu pŵer. Mae'r tyllau awyru, fel yr unig sianel cyfnewid gwres darfudiad naturiol y cabinet, yn chwarae rhan hanfodol wrth gael gwared â gwres gormodol a chydbwyso'r tymheredd y tu mewn i'r cabinet. Fodd bynnag, mae bodolaeth tyllau awyru hefyd yn torri system amddiffyn selio y cabinet, gan greu sianel ar gyfer amhureddau amgylcheddol i oresgyn.
Mae'r gwrth-ddweud hwn yn fwyaf amlwg mewn offer switshis 12 kV. Fel yr offer foltedd canolig a ddefnyddir fwyaf yn y system pŵer switshis, mae cypyrddau switsh 12 kV yn cael eu defnyddio'n gyffredin mewn ystafelloedd dosbarthu awyr agored, a gweithdai ffatri mewn senarios cymhleth. Mae angen iddynt ymdopi â gofynion gwasgariad gwres dwysedd uchel o dan weithrediad llwyth llawn a gwrthsefyll erydiad llwch, glaw, niwl halen ac anwedd. Os caiff y tyllau awyru eu chwyddo'n ddall, bydd yn lleihau lefel amddiffyn IP y cabinet yn uniongyrchol, gan achosi amsugno lleithder inswleiddio, rhyddhau lleol, a rhydu metel; os yw'r strwythur awyru wedi'i selio'n ormodol, bydd yn arwain at farweidd-dra llif aer y tu mewn i'r cabinet a chroniad gwres, gan arwain at faglu gorboethi a gostyngiad sydyn yn oes offer.
Ar yr un pryd, mae dwysedd llwyth thermol cypyrddau switsh o wahanol lefelau foltedd offer switsh yn amrywio'n fawr. Ni all y safonau dylunio awyru fod yn gyffredinol. Mae gan gabinetau switsh foltedd isel lwyth thermol is a gofod goddefiant awyru mawr; tra bod gan offer switsio 12 kV gerrynt mawr, cryfder maes trydan uchel, a diswyddiad inswleiddio bach, mae ganddo ofynion llym iawn ar gyfer osgled codiad tymheredd y tu mewn i'r cabinet, unffurfiaeth llif aer, a selio amgylcheddol. Dim ond trwy ddibynnu ar brofiad traddodiadol ar gyfer dylunio, mae'n amhosibl cydbwyso gofynion deuol afradu ac amddiffyn gwres.
II. Pwyntiau Poen Diwydiant Dyluniad Awyru Traddodiadol: Diffygion Cudd Dylunio Empirig
Cyn mabwysiadu technoleg efelychu CFD yn eang, roedd dyluniad y twll awyru yn y diwydiant yn gyffredinol yn dilyn y model empirig "cyfradd agor sefydlog + gosodiad safonol". Gosododd y rhan fwyaf ohonynt gyfradd agor cabinet o 15% - 20%, a mabwysiadwyd strwythur awyru cyfochrog uchaf ac isaf yn unffurf. Mae gan y dyluniad gor-syml hwn lawer o ddiffygion cudd a dyma'r rheswm craidd pam mae llawer o offer switsh 12 kV wedi bod yn gweithredu gyda diffygion ers amser maith.
Yn gyntaf, mae afradu gwres anwastad a chroniad gwres lleol. Ni all dyluniad traddodiadol ragweld cyfeiriad llif aer yn y cabinet, ac mae'n dueddol o ffurfio parthau marw aer mewn ardaloedd cynhyrchu gwres craidd fel yr ystafell torri cylched a'r ystafell bar bws. Mae llawer o fethiannau gweithrediad system pŵer switshis yn dangos bod rhai cypyrddau switsh 12 kV wedi cyrraedd y safon ar gyfer codiad tymheredd cyffredinol, ond mae tymheredd rhai cymalau bar bws yn fwy na 30% yn uwch na'r safon, a'r achos sylfaenol yw gosodiad afresymol tyllau awyru, ac ni all y llif aer gwmpasu'r safleoedd cynhyrchu gwres craidd.
Yn ail, mae'r lefel amddiffyn wedi'i labelu'n ffug ac mae'r addasrwydd amgylcheddol yn wael. Er mwyn sicrhau afradu gwres, nid oes gan y rhan fwyaf o dyllau awyru cypyrddau switsh traddodiadol strwythurau dargyfeirio llif, gwrth-lwch na glaw-wedi'u mireinio. Mewn amgylcheddau llaith a llychlyd, bydd anwedd dŵr a llwch yn goresgyn y cabinet trwy'r tyllau awyru. Gwahanolfoltedd offer switsiomae gan offer wahanol alluoedd goddefgarwch inswleiddio.Offer switsio 12 kVyn hynod o sensitif i anwedd llwch, a bydd ychydig o leithder yn achosi gollyngiad lleol, a-bydd croniad tymor hir yn arwain at ddadelfennu inswleiddio a llosgi offer.
Yn olaf, mae diffyg cyfatebiaeth paramedrau a gallu i addasu'n annigonol. Ni ellir addasu paramedrau awyru unedig i amodau llwyth gwahanol. Yn ystod gweithrediad llwyth ysgafn, mae awyru gormodol yn achosi anwedd, ac yn ystod gweithrediad llwyth trwm, mae awyru annigonol yn arwain at orboethi. Mae bob amser yn gaeth mewn cyfyng-gyngor dylunio "colli un i ennill y llall".
III. Technoleg Efelychu CFD: Yr Offeryn Craidd ar gyfer Datrys y Dilema o Afradu ac Amddiffyn Gwres
Gwerth craidd efelychiad CFD yw trosi symudiad llif aer haniaethol a throsglwyddo gwres yn ddata gweledol. Trwy iteriadau efelychiad digidol, gall bennu'n union faint, lleoliad, ongl, a chyfradd agor y tyllau awyru gorau posibl, heb leihau lefel amddiffyn IP, a gwneud y mwyaf o'r effeithlonrwydd afradu gwres. Mae'n mynd i'r afael yn berffaith â phwyntiau poen craidd dyluniadau traddodiadol ac mae bellach wedi dod yn broses graidd o ddylunio safoni offer switsh 12 kv.
1. Efelychu Cae Llif: Dileu parthau marw o lif aer a chyflawni afradu gwres unffurf ledled yr ardal
Gall efelychiad CFD ddyblygu amodau gweithredu'r system pŵer switshis yn llawn ac efelychu'r cyflymder aer, cyfeiriad llif a dosbarthiad pwysau yn y cabinet o dan lwythi gwahanol. Ar gyfer strwythur rhaniad annibynnol y siambr busbar, y siambr torri cylched, a'r siambr gebl mewn offer switsio 12 kv, trwy efelychiadau ailadroddol lluosog, mae cynllun rhaniad y twll awyru wedi'i optimeiddio: gwaelod-tyllau cymeriant wedi'u gosod yn cyflwyno-tymheredd isel aer ffres, top-wedi'i osod ar oleddf ar oledd} tyllau gwacáu tymheredd uchel yn osgoi gollwng aer poeth iawn; a achosir gan raniadau a chydrannau cabinet, gan ddileu crynhoad gwres lleol yn llwyr, a chadw gwahaniaeth tymheredd y cabinet o fewn 5 gradd.
2. Efelychu Cae Tymheredd: Mesur trothwy codiad tymheredd a chyfateb â gofynion lefel foltedd
Mae gan gabinetau offer switsio o wahanol lefelau foltedd derfynau codiad tymheredd cwbl wahanol a thymheredd goddefgarwch inswleiddio. Gall efelychiad CFD gyfrifo'n gywir ddata cynnydd tymheredd bariau bysiau, cysylltiadau, a chydrannau inswleiddio o dan wahanol strwythurau awyru yn seiliedig ar y safonau codiad tymheredd safonol cenedlaethol o offer 12 kV. Gall addasu'r gyfradd agor awyru yn benodol. Mae data efelychu yn dangos bod ar ôl optimization CFD, yOffer switsio 12 kvmewn gweithrediad llwyth llawn graddedig gall gadw'r cynnydd tymheredd uchaf o fewn 40K, ymhell islaw'r terfyn safonol cenedlaethol, ac nid oes angen ehangu'r maint agor yn ddall.
3. Efelychu Diogelu: Optimeiddio strwythurol heb leihau amddiffyniad, atal ymyrraeth amgylcheddol
Mae CFD nid yn unig yn efelychu afradu gwres llif aer ond hefyd yn efelychu taflwybrau symud dŵr glaw, llwch a lleithder. Trwy optimeiddio ongl louvers twll awyru, agorfa sgrin lwch, a strwythur dargyfeirio, mae'n cyflawni "tryloywder awyru a blocio amhuredd". Mae tyllau awyru traddodiadol o strwythur syth, gyda gallu amddiffyn gwan. Er bod y strwythur awyru o offer switsio 12 kv wedi'i optimeiddio gan CFD yn mabwysiadu louvers ar oleddf 30 gradd -45 gradd + dyluniad dargyfeirio gwrth-lwch amlhaenog, gall rwystro 99% o lwch a lleithder rhag goresgyniad wrth gynnal yr un cyfaint llif aer, a chynnal lefel amddiffyniad uchel IP54 yn sefydlog.
IV. Cynllun Dylunio Twll Awyru Gorau ar ôl Optimeiddio CFD (Addas ar gyfer Senario Foltedd Canolig 12kV)
Yn seiliedig ar efelychu helaeth a chymhwyso achosion ymarferol osystem pŵer offer switshs, mae'r diwydiant wedi datblygu cynllun awyru optimeiddio CFD safonol ar gyfer offer switsio 12kV, gan gyflawni'r cydbwysedd gorau posibl rhwng afradu gwres ac amddiffyn.
O ran cynllun strwythurol, mabwysiadir modd awyru llif croes parthau: gosodir tyllau cymeriant siâp stribed hir ar waelod adran y torrwr cylched, gosodir tyllau gwacáu ar oleddf ar frig adran y bar bws, ac mae porthladdoedd awyru ochr wedi'u ffurfweddu'n annibynnol ar gyfer y compartment cebl. Mae awyru parthau yn osgoi tyrfedd aer ac yn cyfateb yn union i bŵer cynhyrchu gwres pob adran. O'i gymharu â'r dyluniad awyru cyffredinol traddodiadol, mae'r effeithlonrwydd afradu gwres yn cynyddu mwy na 35%.
O ran rheoli paramedr, mae'r gyfradd agor optimaidd yn cael ei rheoli'n llym: mae cyfradd agor gyffredinol y cabinet offer switsio 12kV yn cael ei reoli ar 12%-15%, sy'n wahanol i ddyluniad agoriad mawr offer foltedd isel ac yn osgoi problem selio gormodol offer foltedd uchel, gan addasu'n berffaith i ofynion llwyth gwres a diogelu offer foltedd{5}
O ran adeiledd amddiffynnol, mae offer safonol ar gyfer allwyrydd bionig sy'n gallu gwrthsefyll llwch a rhwyd gwrth-lwch dwysedd uchel datodadwy. Wedi'i gyfuno â'r dyluniad ongl ar oleddf sydd wedi'i optimeiddio gan efelychiad CFD, mae'n rhwystro llwch, glaw a mosgitos awyr agored rhag goresgyniad i bob pwrpas, tra'n hwyluso cynnal a chadw a glanhau diweddarach. O'r safbwynt strwythurol, mae'n dileu problemau anwedd, rhwd a halogiad inswleiddio yn llwyr.
V. Crynodeb Gwerth y Diwydiant: Mae Dyluniad Manwl yn Pennu Dibynadwyedd y System Ddosbarthu
Rhes o dyllau awyru bach, sy'n ymddangos yn ddi-nod, mewn gwirionedd yw manylion craidd y dyluniad dibynadwyedd ar gyfer y system pŵer switshis. Mae'n effeithio'n uniongyrchol ar sefydlogrwydd y cabinet offer switsio yn ystod ei weithrediad cylch bywyd llawn 20 mlynedd. Mae dylunio empirig traddodiadol bob amser wedi methu â thorri trwy'r gwrth-ddweud cynhenid rhwng afradu gwres ac amddiffyn, tra bod technoleg efelychu dynameg hylif cyfrifiadol CFD, trwy ddulliau dylunio digidol, meintiol a delweddol, yn torri'n llwyr trwy dagfa'r diwydiant.
Ar gyfer offer switsio 12 kv, sef y mwyaf cyffredin a ddefnyddir ac sydd â'r senarios cymhwysiad ehangaf ymhlith offer craidd foltedd canolig, gall y dyluniad optimeiddio twll awyru mireinio nid yn unig addasu i nodweddion gweithredu foltedd y gêr switsio, gan sicrhau nad oes gorgynhesu yn ystod gweithrediad llawn a thymor hir, ond hefyd yn cadw llinell waelod amddiffynnol y cabinet, gan leihau costau erydu a gweithredu cymhleth yn sylweddol, gan leihau'r amodau gweithredu a methiant yr offer yn sylweddol.
Yn y trawsnewidiad presennol o'r diwydiant dosbarthu tuag at fireinio, digideiddio, a gweithrediad tymor hir, nid yw cystadleuaeth ddibynadwyedd cypyrddau offer switsh bellach yn gystadleuaeth unigol o gydrannau craidd, ond yn gystadleuaeth gynhwysfawr o fanylion strwythurol, dyluniad efelychiad, ac addasu senario llawn. Optimeiddio'r strwythur awyru trwy efelychiad CFD i sicrhau cydbwysedd perffaith rhwng afradu gwres ac amddiffyn yw'r union rwystr craidd sy'n gwahaniaethu rhwng offer dosbarthu pen uchel a chynhyrchion cyffredin, a dyma hefyd y conglfaen allweddol ar gyfer sicrhau gweithrediad diogel, sefydlog a thymor hir y system bŵer gyfan.
Amdanom ni
Sefydlwyd Zhejiang Lvma Electric Co, Ltd yn 2018, gan dynnu ar 17 mlynedd o arbenigedd arbenigol mewn peirianneg a chynhyrchu trawsnewidyddion. Fel gwneuthurwr ardystiedig ISO 9001:2015, rydym yn darparu ystod gynhwysfawr o drawsnewidwyr dosbarthu olew trochi a math sych perfformiad uchel, yn ogystal â datrysiadau switshis deallus. Wedi'i beiriannu i fodloni safonau byd-eang, mae cleientiaid ledled Ewrop, y Dwyrain Canol, De America, De-ddwyrain Asia ac Affrica yn ymddiried yn ein cynnyrch am eu gwydnwch a'u heffeithlonrwydd gweithredol.
Dan arweiniad tîm ymchwil a datblygu pwrpasol sy'n dal dros 40 o batentau, rydym yn gyrru'r newid o weithgynhyrchu traddodiadol tuag at integreiddio system pŵer smart, cynaliadwy. Trwy roi technolegau uwch ar waith megis monitro o bell yn seiliedig ar IoT, dadansoddeg ragfynegol a yrrir gan AI, a phrosesau gweithgynhyrchu wedi'u digideiddio'n llawn, rydym yn darparu atebion pŵer arloesol, dibynadwy sy'n edrych i'r dyfodol ar gyfer y dirwedd ynni fyd-eang esblygol.