Танилцуулга
Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн байгууламжид эрчим хүчний найдвартай байдал, дохионы нарийвчлал зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Өндөр автоматжуулсан угсралтын үйлдвэрүүд, химийн бодис боловсруулах байгууламжууд, хагас дамжуулагч цэвэрлэх өрөөнүүд, мэдээллийн төвүүд нь хүнд машин механизм, робот гар, мэдрэмжтэй програмчлагдсан логик хянагчдыг жолоодохын тулд нарийн цахилгаан долгионы хэлбэрт тулгуурладаг. Гэсэн хэдий ч жигд ажиллагаатай фасадны цаана цахилгааны далд гажиг нь түгээх төхөөрөмжийн дотор чимээгүйхэн үүсдэг. Эдгээр нарийн гажигуудын дунд төвийг сахисан{3}}боломжтой{4}}Газрын хүчдэл (NEV)-тэмцэх хүчдэл, төвийг сахисан офсет, эсвэл газрын хүчдэл-ба{6}}ба{7}}ба{8}} гэж нэрлэдэг төвийг сахисан хүчдэл нь өнөөгийн хамгийн бухимдалтай, засвар үйлчилгээ хийх хөдөлгүүрүүдийн нэг юм.
Аж үйлдвэрийн байгууламжийн цахилгаан түгээх топологийн гол цөмд цахилгаан түгээх кабинет байрладаг. Энэхүү хашлага нь моторын хөтчүүд, халаалтын элементүүд, гэрэлтүүлэг, мэдрэмтгий автоматжуулалтын сүлжээг хангахын тулд анхдагч цахилгаан хэрэгсэл эсвэл трансформаторын тэжээлийг буулгаж, хувааж, таслуур, саармаг шин, газардуулгын автобусаар дамжуулдаг чухал уулзвар болж ажилладаг. NEV нь цахилгаан түгээх кабинетийн дотор эсвэл доод урсгалд үүсэх үед эрчим хүчний чанарыг чимээгүйхэн доройтуулж, дижитал харилцаа холбоог тасалдуулж, тоног төхөөрөмжийн тайлбаргүй саатлыг өдөөж, тусгаарлагчийн эвдрэлийг хурдасгаж, үйлдвэрийн ажилтнуудын аюулгүй байдалд ноцтой эрсдэл учруулдаг.
NEV хэрхэн үүсдэгийг ойлгох, түүний физик болон дижитал шинж тэмдгийг таних, эрчим хүч түгээх кабинет дотор оношлох, бууруулах нарийн стратеги хэрэгжүүлэх нь үйлдвэрлэлийн тогтвортой, аюулгүй, үр ашигтай үйл ажиллагааг хадгалахад зайлшгүй шаардлагатай туршлага юм.
Төвийг сахисан{0}}дэлхий{1}}хүчдэлийн (NEV) үндэс
Төвийг сахисан -газар{1}}хүчдэл яагаад системийн тогтворгүй байдалд хүргэдэгийг ойлгохын тулд эхлээд гурван{2}}фаз, дөрвөн-үйлдвэрийн цахилгаан түгээх сүлжээний онолын цахилгааны суурь шугамыг тогтоох хэрэгтэй.
Хамгийн тохиромжтой цахилгааны суурь
Гурван фазын цахилгааны хамгийн тохиромжтой тохиргоонд трансформаторын хоёрдогч ороомгийн төв цэг нь газардуулгын гол электродтой нягт холбогдсон саармаг лавлах цэгийг бүрдүүлдэг. Төгс нөхцөлд-гурван фазын ачаалал бүрэн тэнцвэржсэн, шугаман бус ачаалал байхгүй--төвийг сахисан дамжуулагчаар буцах гүйдлийн векторын нийлбэр тэгтэй тэнцүү байна. Иймээс цахилгаан түгээх кабинет доторх төвийг сахисан шин ба газардуулгын шин хоорондын боломжит зөрүүг хэмжихэд хувьсах гүйдлийн тэг вольтын уншилт гарах ёстой.
Төвийг сахисан хүчдэлийн уналт ба аюултай офсет
Бодит-дэлхийн аж үйлдвэрийн суурилуулалтад төвийг сахисан болон дэлхийн хоорондох жинхэнэ тэг вольтын потенциалыг хадгалах нь бараг боломжгүй юм. Зэс ба хөнгөн цагааны саармаг дамжуулагч нь өвөрмөц эсэргүүцэл ба индуктив урвалтай байдаг тул эх үүсвэр рүү буцах гүйдэл нь Ом хуулийн дагуу саармаг дамжуулагчийн уртын дагуу хүчдэлийн уналт үүсгэдэг.
Энэхүү функциональ хүчдэлийн уналт нь орон нутгийн цахилгаан түгээх кабинет доторх саармаг терминал болон алсын газардуулгын лавлагааны хооронд хэмжигдэхүйц боломжит зөрүүг үүсгэдэг. Ердийн ачааллын гүйдлийн нөлөөгөөр үүссэн бага зэргийн хүчдэлийн зөрүү гарах төлөвтэй байгаа ч хэт их гүйдэл, өндөр гармоник агууламж эсвэл өндөр{1}}эсэргүүцэл бүхий газрын зам нь энэ боломжит зөрүүг зөвшөөрөгдөх ажлын хүлцэлээс хэтрүүлэхэд асуудал үүсдэг.
Зохицуулалтын босго болон салбарын жишиг үзүүлэлтүүд
IEEE 1100 (Цахилгаан болон газардуулгын электрон төхөөрөмж) болон олон улсын IEC стандартууд- зэрэг цахилгааны стандарт заавар-ерөнхийдөө-төвийг сахисан{4}}төлөв-боломжтой{5}}Газар үүсгүүрийн хүчдэлийн-цахилгаан хүчдэлийн салбар түгээх төхөөрөмжид цахилгаан эрчим хүчний олон хүчин чадалтай байх ёстой. 1.0 вольтын хувьсах гүйдлийн дээд хязгаарт чиглэсэн өндөр-технологийн автоматжуулсан байгууламжууд.
Цахилгаан түгээх кабинет доторх NEV хэмжилт нь хувьсах гүйдлийн 3.0-5.0 вольтоос дээш гарах үед дижитал хяналтын сүлжээнд түр зуурын холбооны гэмтэл гарч эхэлдэг. Хэрэв NEV нь 10 вольтын хувьсах гүйдлээс хэтэрвэл үйл ажиллагааны ноцтой тасалдал, тоног төхөөрөмжийн дутуу гэмтэл, цахилгааны аюулгүй байдлын ноцтой аюул ойрхон байна.
Аж үйлдвэрийн түгээлтийн систем дэх NEV-ийн өсөлтийн үндсэн шалтгаанууд
Газардуулгын -төвийг сахисан-хүчдэл нь нэг тусгаарлагдсан гэмтлээс үүсдэг нь ховор. Үүний оронд энэ нь ихэвчлэн ачааллын хуваарилалт муу, орчин үеийн шугаман бус цахилгаан электрон төхөөрөмж, хөгшрөлтийн кабинетийн тоног төхөөрөмж, буруу газардуулгын топологийн нийлмэл үр дүн юм.
Тэнцвэргүй нэг фазын-ачаалал
Аж үйлдвэрийн үйлдвэрүүдэд гурван фазын том ачаалал (хүнд цахилгаан мотор, компрессор гэх мэт) нь олон тооны нэг фазын ачаалалтай (туслах удирдлага, нэг фазын насос, гэрэлтүүлгийн- болон компьютерийн ажлын станц зэрэг) зэрэгцэн ажилладаг. Хэрэв станц суулгагчид нэг фазын ачааллыг хэт олон-цахилгаан хуваарилах кабинет доторх нэг фазын хөлд холбовол гурван фазын системийн вектор тэнцвэр алдагдана.
Үүссэн гүйдлийн тэнцвэргүй байдал нь саармаг дамжуулагчаар трансформаторын эх үүсвэр рүү буцахаас өөр аргагүй юм. Энэхүү өндөр буцах гүйдэл нь төвийг сахисан шин болон түгээлтийн кабелиар дамжин өнгөрөхөд шугамын дагуу пропорциональ хүчдэлийн уналтыг бий болгож, газардуулгатай харьцуулахад саармаг терминал дээрх хүчдэлийн потенциалыг нэмэгдүүлдэг.
Шугаман бус ачааллаас үүдэлтэй өндөр-давтамжийн гармоникууд-
Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн орчинд шугаман бус цахилгаан электроникийн- олширсон нь хүнд хэлбэрийн NEV-ийн гол гол хүчин зүйл болж байна. Хувьсах давтамжийн хөтчүүд (VFDs), идэвхтэй урд{2}}мотор хянагч, сэлгэн{3}} горимын тэжээлийн эх үүсвэр, гагнуурын төхөөрөмж, LED гэрэлтүүлгийн массив зэрэг төхөөрөмжүүд нь гөлгөр, тасралтгүй синусын долгион гэхээсээ илүү гэнэтийн-синусоид бус импульсээр гүйдэл татдаг.
Эдгээр импульсийн гүйдэл нь гармоник давтамжийг-ялангуяа гурвалсан гармоник (3, 9, 15, 21 ба түүнээс дээш зэрэглэл) үүсгэдэг. Тэнцвэртэй гурван фазын системд бие биенээ таслан зогсоодог үндсэн 60 Гц эсвэл 50 Гц гүйдлээс ялгаатай нь гурвалсан гармоник гүйдэл нь саармаг дамжуулагч дээр эерэгээр нэмэгддэг. Маш их автоматжуулсан байгууламжид гармоникоор удирддаг төвийг сахисан гүйдэл нь системийн бүрэн фазын гүйдлээс давж чаддаг. Энэхүү асар их, өндөр давтамжийн гүйдлийн урсгал нь цахилгаан түгээх кабинетийн доторх саармаг шин дээр хүчтэй хүчдэлийн уналт үүсгэж, саармаг{12}}бол-газар дээрх хүчдэлийн огцом өсөлтийг үүсгэдэг.
Өндөр-эсэргүүцэл саармаг холболт ба зэврэлт
Цахилгааны хайрцагны доторх физик тоног төхөөрөмжийн эвдрэл нь бас нэг нийтлэг буруутан юм. Аж үйлдвэрийн орчин нь ихэвчлэн хөрш зэргэлдээх машин механизмын хүнд механик чичиргээ, орчны дулааны эргэлт (ачааллын дор халах, унтрах үед хөргөх), идэмхий агаар мандлын утаа эсвэл чийгшилд өртдөг.
Цаг хугацаа өнгөрөхөд эдгээр динамик хүч нь хүнд терминалын эрэг, саармаг шинийн боолт, үндсэн тэжээлийн холболтыг суллах, исэлдүүлэх, зэврүүлэхэд хүргэдэг. Сул чих нь өндөр-эсэргүүцэх уулзварын цэгийг үүсгэдэг. Төвийг сахисан гүйдэл энэхүү эсэргүүцлийн саадыг даван туулахыг оролдох үед холболтын өөрөө орон нутгийн хүчдэлийн уналт үүсч, доод урсгалын төвийг сахисан шинийг бүхэлд нь газар дээрх аюултай хүчдэлийн потенциалд хүргэдэг.
Газардуулгын зохисгүй архитектур ба газрын гогцоо
Газардуулгын буруу тохиргоо нь ихэвчлэн төвийг сахисан хүчдэлийн асуудлыг улам хүндрүүлдэг. Үндэсний цахилгааны дүрэмд төвийг сахисан дамжуулагчийг хамгаалалтын газардуулгатай зөвхөн нэг цэгт-ихэвчлэн үндсэн үйлчилгээний орох хаалга эсвэл тусгаарлагдсан шаталсан трансформаторын -хоёрдогч ороомог дээр холбох ёстойг хатуу заасан байдаг.
Хэрэв техникийн мэргэжилтнүүд санамсаргүй байдлаар доод түвшний цахилгаан хуваарилах-кабинет дотор хоёрдогч саармаг-ба-холбогчийг суурилуулсан бол тэдгээр нь төвийг сахисан гүйдлийн зэрэгцээ буцах замыг үүсгэдэг. Төлөвлөсөн саармаг дамжуулагч ба хамгаалалтын газардуулгын сүлжээний хооронд гүйдэл хуваагдаж, тоног төхөөрөмжийн явах эд анги, металл хоолой, тасалдлын хүчдэл бүхий бүх байгууламжийн кабинетийн хүрээг эрчимжүүлнэ.
Аж үйлдвэрийн тоног төхөөрөмж, боловсон хүчинд үзүүлэх үйл ажиллагааны нөлөөлөл
Цахилгаан түгээх кабинет дотор-газар{1}}төвийг сахисан хүчдэл хяналтгүй өсөхөд түүний хор хөнөөлтэй нөлөө нь үйлдвэрлэлийн бүх байгууламжийг хамарч, тоон логик, физик техник хангамж болон хүний аюулгүй байдалд нөлөөлдөг.
Тоног төхөөрөмжийн эвдрэл, харилцаа холбооны эвдрэл
Орчин үеийн автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн шугамууд нь Ethernet/IP, Profinet, Modbus болон RS-485 цуваа гогцоонууд- зэрэг өндөр{0}}хурдны дижитал холбоонд- тулгуурлаж, программчлагдах логик хянагч (PLC), мэдрэгчийн массив болон алсын оролт гаралтын модулиудын хооронд бодит цагийн командуудыг дамжуулдаг. Эдгээр тоон холбооны картууд дээрх дамжуулагч нь өндөр (хоёртын 1) ба бага (хоёртын 0) хүчдэлийн импульсийг ялгахын тулд орон нутгийн дохионы газрын лавлагааг ашигладаг.
Өндөр NEV нь газрын сүлжээг эрчим хүчээр хангах үед энэ нь дохионы кабелийн лавлагаа хавтгайд урсдаг-хэвийн дуу чимээг үүсгэдэг. Дижитал дамжуулагч нь ирж буй өгөгдлийн битийг үнэн зөв тайлбарлах чадваргүй болж, өгөгдлийн пакетууд эвдэрч, мэдрэгчийн тасалдсан "хийсвэр" гэмтэл, машин гэнэтийн ослын зогсолт, тайлбарлах боломжгүй удирдлагын түгжрэлд хүргэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлийг саатуулдаг.
Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дутуу эвдрэл ба дулааны стресс
Өндөр NEV болон түүнтэй холбоотой өндөр саармаг гүйдэл нь түгээлтийн тоног төхөөрөмжийн дотор хүчтэй дулааны стресс үүсгэдэг. Хэт их төвийг сахисан гүйдэл нь цахилгаан түгээлтийн кабинет доторх төвийг сахисан шин, терминал блок, тэжээгч кабель дотор хурдан эсэргүүцэх халаалтыг үүсгэдэг.
Энэхүү хүчтэй дулаан нь кабелийн тусгаарлагчийг хайлуулж, ойр орчмын таслууруудын эвдрэлийг хурдасгаж, зэргэлдээх DIN төмөр зам дээр суурилуулсан нарийн электрон эд ангиудыг гэмтээдэг. Цаашилбал, төвийг сахисан хэлхээгээр дамждаг өндөр гармоник давтамж нь ган хашааны хавтангийн эргэн тойронд төөрч буй эргүүлэг гүйдлийг өдөөдөг бөгөөд энэ нь хавтангийн орон нутгийн халаалтыг үүсгэж, трансформаторын дулаалгын дутуу дулаалга үүсгэдэг.
Ажилтны аюулгүй байдлын аюул
Ажилтны аюулгүй байдал нь NEV-ийн өсөлтийг тойрсон хамгийн чухал асуудал юм. Хууль бус саармаг{1}}газрын холболт эсвэл хүчтэй хүчдэлийн зөрүүний улмаас газардуулгын сүлжээнд төвийг сахисан гүйдэл алдагдах үед цахилгаан түгээх кабинетийн гаднах металл хашлага, холбогдсон барилгын ган болон машин механизмын хүрээ нь төөрсөн хүчдэлээр тэжээгддэг.
Чийгтэй бетонон шалан дээр зогсох эсвэл газардуулсан металл бариулаас атгах үед хүчдэлтэй шүүгээний хүрээг шүргэсэн оператор гэнэтийн хүрэлт-хүчдэлд цохиулж цахилгаан хэлхээг дуусгана. Гэмтлийн өндөр-сценариудад өндөр NEV нь газардуулгын эвдрэлийн үед таслагчийн хамгаалалтын ажиллагааг алдагдуулж, байнгын засвар үйлчилгээний дуудлага хийх үед нуман дэлбэрэлтийн эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
Зөрчлийг бууруулах, оношлох, урьдчилан сэргийлэх стратеги
NEV-ийн асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд зөв оношилгооны туршилт, самбар тэнцвэржүүлэх, гармоник шүүлтүүр, цахилгааны газардуулгын стандартыг чанд мөрдөх зэрэг системчилсэн арга барилыг шаарддаг.
Системийн ачааллыг тэнцвэржүүлэх
Эрчим хүч түгээлтийн кабинет доторх NEV-ийг бууруулах эхний алхам бол жинхэнэ -RMS хавчаар хэмжигч эсвэл олон-сувгийн цахилгаан чанарын анализатор ашиглан ирж буй гурван фазын бүх хэсэгт гүйдлийн шалгалтыг хийх явдал юм.
Хэрэв нэг фазын салааны хэлхээнүүд жигд бус тархсан бол-засварын цахилгаанчин үндсэн гүйдлийн ачааллыг аль болох нягт тэнцвэржүүлэхийн тулд фазын терминалуудаар салаа хэлхээний холболтыг дахин хуваарилах шаардлагатай. Фазын гүйдлийг тэнцүүлэх нь үндсэн саармаг буцах гүйдлийг эрс багасгаж, төвийг сахисан замын дагуух хүчдэлийн уналтыг даруй бууруулдаг.
Гармоник дарах ба тусгаарлах трансформатор
Шугаман бус ачаалал нь гурвалсан гармоник саармаг гүйдлийг хөдөлгөхөд энгийн ачааллыг тэнцвэржүүлэх нь хангалтгүй болно. Байгууламж нь гармоник дарах тусгай техникийг ашиглах ёстой:
К-Фактор ба Зиг-Заг трансформатор: Гурвалсан-салгалах трансформатор эсвэл цахилгаан түгээх шүүгээний шууд урд талд тусгай зориулалтын зиг{3}}заг газардуулгын трансформатор суурилуулах нь гурвалсан гармоникуудыг гурвалсан гармоникийг гурвалжингийн анхдагч ороомог дотор барьж, өндөр-давтамжийн буцах гүйдлийн тархалтын шугамаар урсахаас сэргийлнэ.
Идэвхтэй гармоник шүүлтүүрүүд (AHFs): AHF нь шугам дээрх гармоник гүйдлийг бодит цаг хугацаанд хянаж, сөрөг{1}}фазын гармоник гүйдлийг төвийг сахисан шин рүү шахаж, шугаман бус гажуудлыг арилгаж, цэвэр, тэгш саармаг долгионы хэлбэрийг сэргээдэг.
Засгийн газрын засвар үйлчилгээ ба холболтын эргэлт
Цахилгаан түгээх кабинетийн урьдчилан сэргийлэх физик засвар үйлчилгээ нь эсэргүүцэлтэй саармагжилтыг арилгахад амин чухал юм. Засвар үйлчилгээний багууд хэт улаан туяаны камер ашиглан дулааны дүрсний сканнерыг үе үе хийж, төвийг сахисан шин, залгуур, гол таслуур дээрх хэвийн бус халуун цэгүүдийг илрүүлэх ёстой.
Үйлдвэрийн хуваарьт зогсолт хийх үед техникийн ажилтнууд тохируулагдсан эргүүлэх эрэг чангалах түлхүүрийг-бүх механик шураг төгсгөлийг үйлдвэрийн үзүүлэлтэд нийцүүлэн эргүүлж, аливаа орон нутгийн исэлдэлтийг арилгах,-зэс уулзваруудад-зэврэлтээс хамгаалах{2}}зэврэлтээс хамгаалах дамжуулагч оо түрхэх хэрэгтэй.
Газардуулгын баталгаажуулалт ба нэг-цэгт бүрэн бүтэн байдал
Эцэст нь, техникчид нэг цэгийн саармаг-газрын холболтын бүрэн бүтэн байдлыг хангахын тулд газардуулгын бүтцийг сайтар нягтлан шалгах ёстой.
Төвийг сахисан шин нь ган хайрцагны явах эд анги болон хамгаалалтын газардуулгын шинээс бүрэн тусгаарлагдсан хэвээр байгаа эсэхийг шалгахын тулд доод урсгалын цахилгаан түгээх кабинет бүрийн дотоод хэсгийг шалгана уу.
Үйлчилгээний үндсэн хаалга эсвэл дотоод тусгаарлах трансформаторын доод талд байрлах зөвшөөрөлгүй саармаг-холбоосыг устгана уу.
Цэвэр, зориулалтын тоног төхөөрөмжийн газардуулгын дамжуулагч нь индуктив гогцоо үүсэхээс сэргийлж нэг металл хоолой дотор фазын болон саармаг кабельтай шууд холбогдож байгаа эсэхийг шалгаарай.
Дүгнэлт
Төвийг сахисан{0}}газар{1}}хүчдэл нь орчин үеийн аж үйлдвэрийн байгууламжуудад ноцтой, ихэвчлэн буруу оношлогддог аюул юм. Нэг фазын ачааллын тэнцвэргүй байдал, шугаман бус цахилгаан электроникийн гармоник гажуудал, өндөр-эсэргүүцэл, буруу хоёрдогч газардуулга зэргээс шалтгаалж NEV өндөр нь системийн найдвартай байдал болон сайтын аюулгүй байдлыг чимээгүйхэн алддаг.
Аж үйлдвэрийн эрчим хүчний сүлжээнүүдийн төв мэдрэлийн зангилаа болох цахилгаан түгээх кабинет нь эдгээр саармаг хүчдэлийн гажиг илрэх үндсэн байршил, үр дүнтэй хяналтыг ашиглах ёстой гол байршил юм.
Хэт улаан туяаны дулааны хяналтыг тогтмол хийж, ачааллыг тэнцвэржүүлэх хатуу арга барилыг хэрэгжүүлж, гармоник шүүлтүүрийн техник хангамжийг байрлуулж, шинийн моментийн физик үзүүлэлтүүдийг хадгалж, нэг цэгийн төвийг сахисан газардуулгын бүрэн бүтэн байдлыг хадгалснаар үйлдвэрийн менежерүүд болон цахилгааны инженерүүд аюултай саармагжилтыг амжилттай арилгаж чадна. Төвийг сахисан хүчдэлийг-газар-дуулах нь тогтвортой хяналтын дохиог баталгаажуулж, амин чухал эрчим хүчний дэд бүтцийг хамгаалж, үйлдвэрлэлийн гэнэтийн зогсолтоос сэргийлж, үйлдвэрийн ажилтнуудын аюулгүй ажиллах орчныг хангана.