Тоннелд агаар солихын тулд хувиргагч: Замын тоннелууд болон дэд газрын төрөлхийн тээврийн нэгжүүдийн техникийн шаардлагууд

Замын сүүдэрлүүт хоолойд төхөөрөмжийн гэмтэл практикт гэрэлтүүлэх хэлхээнд үүсдүгүй. Тэр нь вентиляторуудад үүсдүгүй. Хүлээлт инженер түүний дарааллыг биднийг хялбар хэлбэрт тайлбарлаж өгсөн: анхны дуугүй вентиляторын бүлэг цэвэрхэн ажиллаж, хоёр дахь бүлэг чинь сайн ажиллаж, гурав дахь бүлэг ажиллаж эхлэх үед 480 В шинэс унах, хөдөлгүүр доод хүчдэлд хүрж харагдаж, агааржуулалт дымын шүүлт эхлэхийн өмнөх үед гэмтлийн төлөвт орж. Түүн сүүдэрлүүт хоолойн агааржуулалтад зориулан хувиргагч ачаалалын жагсаалтаас тооцож байв. Хүчдэлийн үүрдийн ачаалалын загварыг хүндэтгүй үлдээж.

Туннелийн цахилгаан хангамжийн хувьд түүний гоожимтгүй тал нь түүнд ихэнхдээ бага ачаалал түүхдэг — гэрлүүрүүдийн хувьд хоёр зуун киловатт, хэдэн ширхэг сүүдлүүр, хэдэн насос. Харин өдөрт хэдэн удаа, хэдэн секунд хугацаанд ачаалал бүүхүүн бага биш бөлгөөн бүүхүүн. Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрт гармоник сүүдлүүрүүдийн хувьд галын дүүрэн хүчтэй шатах үед ажиллах ёстой.

 

Туннелийн дэд станцад юу ачаалал үүсгэдэг вэ?

Туннель нь километр урт бетон дагуу сунгаж буй жижиг үйлдвэрлэл юм. Цахилгаан ачаалалд сүүдлүүрүүд илүү их хүвсүүр үүсгэдэг, гэтэд түүнд бусад ачаалал ч байдаг, мөн түднүүд нь ялгаатай онцлогтой. Түднүүдийг тусгаарлан тодорхойлохгүйн оронд нь нэг кВА тооныг баталж үлдээх нь техникийн шаардлагын алдааны гол үүсгүүр юм.

БАРУУН	Ердийн хүрээ	Үүрэг	Хэмжихдээ юу үүсгэдэг
Жет сүүдлүүр (тэнхлэг, хөдөлгүүрт хүчлүүр)	22–250 кВт	Дараалан асаах/үнэхээр зогсоох, жилд зуунтаа удаа	Блокчлосон роторын гүйдэл ба нисгүүр хүчдлийн бууралт
Туннелийн сүүдлүүр	200–1000 кВт	Тасралтгүй, дымын хассааны төлөө урвуу ажиллах	Хамгийн том ганц хөдөлгүүр; ихэвчлэн хэмжээний доод хязгаарыг тогтоодог
Дымын хаалтуур хөдөлгүүрүүд ба удирдлагын төхөөрөмжүүд	10 кВт-аас бага	Ялангуяа аваргааны зориулалт, байрлалыг хадгалах ёстой	Бага ачаалал, гэтэд нь ижил панель ба UPS гүйдэлт хэлхээд хуваалцаж буй
LED туннел ба аваргааны гэрэлтүүрүүд	30–350 кВт	Тасралтгүй, 100% ажиллах хугацаа	Гармоник баян; төвдүүр гүйдлийг өсгөнө
Ус хуурганы насос	15–110 кВт	Хооронд нь зогсож, чийгт орчин	Усны багана дээрх ачаалалд хөдөлж эхлэх; чийг шингэх аюул
Дэд станцын агаар солилцоо ба чийг татагчид	10–60 кВт	Дулааралттай	Трансформаторын байрлах дундаж температурт өсгөнө
SCADA, CCTV, тэмдэглэл	20 кВт-аас бага	Дулааралттай	Галт хүрээлэнд аялал үргэлжлүүлэх шаардлага

Зохиомжын зааврууд нь түүнийг ажилд оруулахдаа тусгаарлагдсан салбарууд гэж үздэг. Түүн дотор FHWA-н замын гулгуур зохиомжын зааврууд (https://www.fhwa.dot.gov/publications/focus/05nov/03.cfm) нь салхилуур, гэрэлтүүлэл, галт аюулгүй бүс, сейсмик зохиомж гэдгийн тусгай хэсгүүдийг тодорхойлдог — гэтэд бүх түүнүүд нь нэг ачааллын хуваарьд суурилдог, нөгөө талд нь нэг трансформатор нь түүний үр дүнг зөвхөн хүлээж авдаг.

 

Хөдөлгүүр ачаалал нь ажиллаж буй ачаалалд хүртэл бүх ачааллын доод хязгаарыг тодорхойлдог

Ажиллаж буй ачаалал нь тооцооны хамгийн хялбар утга. Салхилуур, гэрэлтүүлэл, насосуудын ачааллыг нэмж, хувьсах коэффициентыг хэрэглэж, 1500 кВА-н нэгж нь 900 кВА-н гулгуурт хангалттай илүүд бүхийн төлөөлдөг. Дараа нь ачаалалын хөдөлгүүр ажиллаж эхлэх үед ямар ачаалал үүсдэгийг шинжил.

Стандартный индукционный двигатель NEMA Design B шууд холбогдсоор ажиллах үед дөнгөлж бүтэн ачаалалын гүйдэлтэй харьцуулан ойролцоогоор зургаан дахин их гүйдэл хэрэглэндэ. Жишээ нь: 250 кВт-ийн цахилгаан сүүдэрлүүрний двигатель 480 В-т: бүтэн ачаалалын гүйдэл ойролцоогоор 300 А, түүнд харгалзах бүтэн түүшлүүрний гүйдэл ойролцоогоор 1800 А бөгөөд сүүдэрлүүрний хурд хүртэл түүнд 2–4 секунд хугацаа зарцуулдэ. Хойш 0,5 секунд үлдээж хоёр дахин сүүдэрлүүрний банкыг ажиллуулбал трансформатор нь ердөө хэзээ ч хэвийн ажилласан үед үзэхгүй ачаалалыг дагуулдэ. Түүн дээр суурилж номиналь утга тодорхойлдэ.

Ажиллаж бүтэн ачаалалын гүйдэлтэй харьцуулан ойролцоогоор зургаан дахин их гүйдэл хэрэглэндэ. Жишээ нь: 250 кВт-ийн цахилгаан сүүдэрлүүрний двигатель 480 В-т: бүтэн ачаалалын гүйдэл ойролцоогоор 300 А, түүнд харгалзах бүтэн түүшлүүрний гүйдэл ойролцоогоор 1800 А бөгөөд сүүдэрлүүрний хурд хүртэл түүнд 2–4 секунд хугацаа зарцуулдэ. Хойш 0,5 секунд үлдээж хоёр дахин сүүдэрлүүрний банкыг ажиллуулбал трансформатор нь ердөө хэзээ ч хэвийн ажилласан үед үзэхгүй ачаалалыг дагуулдэ. Түүн дээр суурилж номиналь утга тодорхойлдэ.

Туршлагад суурилж: бид туннелд хэрэглэх бүтээгдэхүүний үнэлгээг үйлдвэрт гаргахаас өмнө тооцоолдог, мөн харилцагч зөвхөн ачаалалын жагсаалт илгээвэл бид нэг асуулт буцаадог — хамгийн том хөдөлгүүр ямар, түүнийг хэрхэн ажиллуулдог, түүнд хүрэх кабелийн урт ямар? Түүн дээрх ганц хариулт нь туннелд хэрэглэх бүтээгдэхүүний техникийн үзүүлэлтийг хамгийн их тооны туннелд өөрчилж, төсөлд заасан бүх бүтээгдэхүүний үзүүлэлтүүд дотроос хамгийн их нөлөө үзүүлж.

 

Туннелд агаар солих трансформаторын ажиллах горимд хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр (VFD) гармоникүүд нөлөөлдөг

Хүчдлийн хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр (VFD) ашиглан дрифт-фан (jet fan) ажиллуулдог ба үүнээс үүдэн туннелд агаар солих системд хамгийн олон тооны шинэ дрифт-фан VFD-тэй бөөрнө. Хүчдлийн хувьсах давтамжийн хөдөлгүүр (VFD) ашиглан дрифт-фан ажиллуулдог ба үүнээс үүдэн туннелд агаар солих системд хамгийн олон тооны шинэ дрифт-фан VFD-тэй бөөрнө. Хөдөлгүүр нь трансформаторын хоёрдич төгсгөлд юу харуулж буйг өөрчилдөг.

Зургаан цагаан импульсийн хөдөлгүүр оролтод нь ердөө 25–45% хооронд байдаг нийт гармоник хазайлттой, синусоид бус гүйдэл татахын учир IEEE 519 стандарт нь 69 кВ-аас доош шинэсний хөвөгсөг хазайлтыг 5%-иин дотор хязгаарлаж, хураамжийн гүйдлийн хазайлтын хязгаарыг хураамжийн богино халт уртасгах тусам хатуужуулж буй. Сүүдэрлүүрүүд нь түүн дотор хамгийн хүнд байрлалд оршит: урт хоолойн шугам, харьцангуй сул источникүүд, нэг хоолойн хөвөгсөг шинэснээс олон хөдөлгүүр ажиллаж буй.

Үүний үр дүнд сүүдэрлүүрийн агаарын солонгоруулах хөдөлгүүрүүдийн трансформаторыг зөвхөн кВА-аар тодорхойлох боломжгүй. Гармоник гүйдэл нь вихревые ба тархмал алдагдалд нэмэгдүүлж, бүрхүүлийн халуун цэгийн температурыг ижил хүчлүүт синусоид ачаалалд үүсгэх температуртүүн дээш үдүүлж буй. Түүн дотор цасны шарга төмрөөс сүүдэрлүүрийн төсөлд нь ихэвчлэн К-факторын үнэлгээтэй, томруулж хийсэн нейтрал, юм уу трипл гармоникүүдийг дарах дельта бүрхүүлтэй, мөн дизайн ачаалалд хүртэлх температуртүүн дээш хөвөгсөг бүрхүүлийн температур классын трансформаторыг захиалж буй.

Бидний хөдөлгүүрт хоолойн хөвөгсөг хавтасуудад хэрэглэдэг хуурай дүрэм нь Хувьсах давтамжийн хөдөлгүүрт гармоник доминант: холбогдсон драйв-хүчин зүйлийн хүч чадлыг аваад, гармоник алдагдалд нэмэлт хязгаар орцуулж, бүрхүүлд шаардагдаж буй дулааны өсөлтийн ангилалд нэг алхам дээрхийг тодорхойл. Нэмэлт зардал саналд оршоо. Алдаа хийх үнэ долоон дахь жилд ирдэ.

 

 

Галын аюулгүй бүснүүр технологийг шийдвэрлэдэ, үнэ не.

Дунд туннелд бүх дэд станц ганцхан хуурай төрлийн төхөөрөмж ашигладаг гэдгийн шалтгааныг асуугаад, хариулт нь үр дүнтүүр биш. Хариулт нь галын аюулгүй бүснүүр. NFPA 502 (https://www.nfpa.org/codes-and-standards/nfpa-502-standard-development/502) замын туннелүүд, зүүд, бусад хязгаарлагдмүүр хурдны замүүдийн галын хамгаалалт ба галын аюулгүй бүснүүрийн шаардлагүүдийг тогтоодог, мөн вентиляцийг гал горьхойд ажиллаж байх ёстой аюулгүй бүснүүрийн онцгой чухал функц гэж тооцодог.

Тэр шаардлага шууд трансформатор рүү уруурахын хамт, туннелд шингэн тосоор дүүрсэн трансформатор тавих нь цахилгаан тос, тос хадгалах бүрхүүл, тос хадгалах хоолой, галын тусгаарлалт нэмэлт хангамүүрт шаардлагатай болгоод, түүн дагуу ихэнх дизайнераас аргументийг сүүлд хаяж, хуурай төрлийн трансформаторыг заалгадог. цасны шарга төмрөөс хөндлөн огтлосон дотор талд эсвэл зүүн талд байрласан өрөөнд. Бүтээгдэхүүний стандартууд нь ийм нэгжийн хангах ёстой шаардлагуудын талаар тодорхой тодорхойлолт өгч буй. IEEE C57.12.01 (https://standards.ieee.org/ieee/C57.12.01/6775/) сүлжээний ба хүчдэлийн хувиргагчид (сухой төрлийн) дээрх ерөнхий шаардлагуудыг, IEC 60076-11 стандарт нь 36 кВ хүртэлх сухой төрлийн хүчдэлийн хувиргагчид дээрх шаардлагуудыг тодорхойлж буй.

Нэг дэлгэрэнгүй зүйл бүхнээс илүү удаан алдагдаж буй: хувиргагч нь хоолойн хүчдэл дамжуулалтын чанартай адилхан. Аварийн агаар солилцооны хэлхээ нь галт онцгой бүсд хэлхээний бүтэн бүүлгийн хадгалагдахыг шаардаж буй тохиолдолд, кабель ба холбогч холболтууд нь ижил нөхцөлд төвөгтүшүүн үүсгүй төдий л үлдэх ёстой. Стандарт кабелем холбогдсон өөрөө унтрах чанартай хаягдмуйн хувиргагч нь түгээмүйн болон үнэт алдаа бүхнээс илүү удаан үлдэх ёстой.

 

Галереяний орчин нь төхөөрөмж дээр тайван ажиллаж буй

Туннелд агаар хүчтэй чийглэг, нүүрсний дүүрснүүр ба бага зэрэг коррозив. Вентиляционы шахт доторх харьцангуй чийгшил 85%–аас дээш бөлгөөн түүнд оршит. Тормоз ба гумми дүүрснүүр бүх хавтгай гадаргууд дээр туннелд тундаж, цагаан талын туннелд хлоридууд нь түүнд нэмэгддэ. Шахтын амьсгалын температур нь зуны улирт 40–45°C хооронд байдаг, трансформаторын бодит байрлал дээр хэмжигддэ, туннелийн урд талд биш.

Смолаар хүрхүрлүүлсэн ороолт нь хүрхүрлүүлсэн сухой төрлийн ороолтоос илүү сайн төрлүүлдэ, учир нь цасны шарга төмрөөс хаялт нь ороолтыг чийг оролтотой төрлүүлдэ. Техникийн шаардлага нь хүрхүрлүүлсэн ороолтын орчинд хамтран үйлддэ: конденсацийн саархуултуур, IP-ангилалд хамтран хийгдсэн терминал хайрцаг, шахтын амьсгалын температур — бүснүүрт дунджаар хэмжигдсэн амьсгалын температур биш.

Өндөрлөг мөн чухал. 1500 м өндөрт конвекцийн хөхрүүлэлд ашиглагдах агаарын нягт ойролцоогоор 9% бүүр хорогддог, тийнхүү түвшин дээрх температурын өсөлтийн шизүүлэлтэд хангадаг трансформаторыг уулархайгүй газарт ашиглах нь автоматаар зөвшөөрөгдөхгүй. Нийлүүлэгчид та нарын суурин газрын амьсгалын нөхцөл болон өндөрлөгт хамаарах хүчлүүлэлтийн хэмжээг зааж өгөхийн гадна тооцоог нь ерөнхий муруй биш, харин тодорхой тооцооны арга хэмжээг харуулахыг хүснүүр. сүүдэрлүүт хоолойн агааржуулалтад зориулан хувиргагч бид санал болгож өгнө.

 

Бид санамж өгөхөөс өмнө юу асуум

Туннел трансформаторын захиалгын хүчлүүлэлт, үнэ болон хүргэлтийн хугацааг таван зүйл тодорхойлдог. Хэрэв та нарын асуумд түүдүүр тодорхой заасан бөлүүр, санамж их хурдан, анхны удаа л хүртэл зөв ирдүүр.

• Ачааллын хөтөлбөр, хамгийн том хөдөлгүүр тусгайлан тэмдэглэгдсэн. Биднийг түүний асаалтын арга болон дэд станцас доошоо хүртэлх кабелийн уртаа мөн хүснүүр. Бүх бүүр үүнээс гардүүр.
• Хөдөлгүүрийн төрөл болон тоо. Зургаан цагаан, арван хоёр цагаан эсвэл идэвхт өмнөд төгсгөл, плюс бага хүчдлийн шинэс дээрх хорогдуулалтын гүйдэл — түүнээр гармоник хязгаар тодорхойлдог.
• Суурин газрын нөхцөл. Дизайн орчин, өндөрлөг, чийгшил ба туннелийн байршлын дагуу сейсмик ангилал.
• Галын стратеги. Туннелийн хүрээнд, тусгай дэд станцад эсвэл холын байршлын тоног төхөөрөмж — хариулт хуурай төрлийн юм уу шингэн дүүрсэн төрлийн тоног төхөөрөмжийг тодорхойлдог.
• Баталгаажуулалт ба үр ашиглалтын зорилт. UL, CSA юм уу IEC-ийн туршилтын тайлангууд ба хүлээж авах улсын шаардаж буй үр ашиглалтын түвшин.

Райан Электрик нь Север Америк, Дундний Дорнод, Өмнөд-Зүүн Ази дахь үндэсний бүтэц, үйлдвэрлэлийн төслүүдийн хүрээнд хуурай төрлийн ба тосон дүүрсэн трансформаторуудыг үйлдвэрлэн гаргаж буй. Бидний Цзянсу хотын үйлдвэр нь 120 000 м² газар хамрах бөхтөн 180-с илүү үйлдвэрлэл ба шинжилгээний тоног төхөөрөмжүүдтэй, сертификатын цуглуулга нь UL, CSA, IEEE, DEKRA ба CNAS-ын стандартуудыг хамрах. 2023 оноос хойш бид Eaton-тай хамтран ажиллах гэрээний харилцагч болж, шинжилгээ ба чанарын баримт бичигт гадаад аудитын үйл явц хүчингүй болгож, өөрсдийн хүчирхүйлүүрт танилцуулалт хүчингүй болгож буй. Туннелд зориулж захиалгаж буй бүтээгдэхүүн нь өөрсдийн үйлдвэрлэлд үүрдийн шинжилгээний үр дүн, температурт өсөлтийн бүртгэл ба сертификатын баримт бичигтүүдтэй хамт хүргэж өгөхүүд.

 

Ачааллын хөтөлбөрүүдийг илгээх, зөвхөн кВА-г биш

Тоо, ялгавартай шийдвэрлүүр сүүдэрлүүт хоолойн агааржуулалтад зориулан хувиргагч алдартай тоо нь ачааллын жагсаалтын анхны тоо бүдүүн үлдэх нь ховор. Бидний инженерүүдэд ачааллын хугацаа, хамгийн том хөдөлгүүр, хөдөлгүүрийн төрөл болон газрын нөхцөлүүдийг илгээж, та дизайн шинжилгээнд хамгаалж чадах үнэлгээ, гармоник хязгаар болон хүчдлийн бууралт тооцоог хүлээж аваа. Харин дүрэм-хүртүүлснээр сонгосон нэрний самбар бүдүүн үлдэх нь.

Зохиогчтой танилцаж: Энэ стаття Райан Электрик инженерийн бүрэлдэхүүнээр бичигдсэн. Райан Электрик — Жянсу, Хятадад оршмуйн трансформаторын үйлдвэрлэгч, 2023 онд Итон хамтран ажиллах харилцагч; САЕ, КСА болон МЭК баталгаажуулсны хуурай ба шингэн дүүрсэн трансформаторыг Север Америк, Дунднийн Дорнод болон Өмнөд-Зүүн Азийн туннел, метро, өгүүлэл төв болон утилити төслүүдэд нийлүүлж буй.