35KV预制舱式二次组合设备

一体化设计、分立式安装的结构形式 根据 GB/T 19520 中的定义,机架是按照预定间 距配置的一系列成对的垂直构件,构件可被固定在 地板、天花板或墙壁上。将定义中的垂直构件设计 成由多个标准零件组成的长方形片状结构,作为机 架的基本装配单元,固定在舱体地板和墙壁上,如 图 3 所示。

机架式结构的片状基本装配单元

图 3 机架式结构的片状基本装配单元

将上述基本装配单元作为机架式结构的基础及 受力单元。多个装配单元在整体制造的预制舱底部 槽钢与侧壁上通过螺钉紧固,再通过各类型的横向 连接零件将不同装配单元之间进行连接,形成安装 灵活方便、并具有良好强刚度的整体框架。

机架式结构的整体框架安装示意图

图 4 机架式结构的整体框架安装示意图

2。2 机架尺寸的优化 利用机架式一体化设计的优势,将单个零件作 为左右两组机架单元共同的受力构件及安装基础, 可节约更多的空间,结合工程设计需要和国家标准, 设定机架的宽度为 700mm。 一般机柜深度均为 600mm,由于前接线装置的 前部空间 130mm 为统一尺寸,无法优化,各厂家装 置后部深度各不相同,从统计数据来看,一般深度 不超过 280mm,但考虑到部分其他装置,如交换机 等设备深度可能超过 300mm,因此,统一将后部装 置深度定为不超过 350mm,此数据也不宜改变。 此时,可优化的空间只有装置前面板到机柜正 面的 85mm。此数值的规定,来源于为装置正面开 关、按钮的深度,以及机柜正面其他凸起设备(如 压板等)的深度预留安装空间。可将压板等凸起设 备采用嵌入式结构,如图 5 所示。

压板嵌入式安装结构

图 5 压板嵌入式安装结构

通过优化设计,可将设备正面空间节约,使前 门与设备间的距离缩短。将前门与设备间的距离由 85mm 缩短至 50mm,再将装置后部最小空间由 35mm 优化至 20mm,则可将机架深度空间优化至 550mm。 35KV预制舱式二次组合设备预制舱内维护通道宽度=预制舱宽度-舱壁厚 度×2−机架深度×2。 预制舱深度为标准尺寸 2800mm,采用超细活 性粉末、水泥、优质细骨料、高强度纤维等组分的 RPC 新型仓体材料,可使舱壁厚度缩小至 70mm, 再结合上述对机架深度的优化,使预制舱内维护通 道的宽度为 2800−70×2−550×2=1560mm,即舱内 维护空间可达 1560mm,极大增加了运维的便利性。

3 预制式二次设备配线及防护方案

3.1 机架内设备配线及防护解决方案 受前接线机柜结构形式的限制,左右两侧布置 走线槽的条件下,无法竖向安装接线端子。以往采用数字采样,舱内电缆数量不多,需要的接线端 子数量也较少,采用端子横排布置。在本文中,对 机架单元的结构进行优化,采用装置偏置,一侧安 装走线槽和接线端子。

装置偏置示意图

图 6 装置偏置示意图

右侧接线区域采用 200mm 宽的竖向走线空间 够,用 55mm 宽的电缆走线槽,为解决端子接线空 间的问题,在端子选型时,可采用以下两个方案。 1)选择两端均可正面接线的插接型小型化端 子,即 90°接线端子。 2)采用普通接线端子,把端子倾斜安装后,也 可以满足接线要求。 装置另一侧配置光缆理线板,方便光缆走线。 机架单元采用不对称双开门结构。左侧门宽度为 500mm,结构采用 19in 标准机架式安装模数,在装 置的相应位置安装透明玻璃封板,走线槽相应位置 安装金属盖板,既可方便的观察设备工作状态,又 可 确 保 设 备 不 被 误 碰 或 误 操 作 。 右 侧 门 宽 度 为 200mm,为走线槽及端子盖板,打开后可对接线区 域进行操作。 机架上层为空开安装区域,空开采用机架内固 定安装的方式,为保障操作人员人身安全,为空开 配置旋转式防护封板,封板上开操作孔,当封板闭 合时,空开操作手柄露出,可进行开合操作,当封 板旋转打开时,可对空开进行接线维护。

3.2 机架式结构35KV预制舱式二次组合设备舱内走线及维护方式 机架式结构分为上下两部分:上部又分为设备 区和走线区,高度 2000mm,设备区安装空开、二 次装置、压板等设备,走线区布置竖向走线槽和接 线端子;下部为机架间的走线层,高度 200mm,布 置贯穿机架的横向走线槽盒,以及接地铜排等附件, 走线层采用下翻式门,方便操作。 预制舱内走线采用环形通道,同列机架间设备 的连接线缆通过机架下方走线层中设置的走线槽行 线,工厂化接线时,可暂不安装走线层防护门,方 便人员施工。在现场接线及维护时,可将走线层防 护门翻转打开,换线或新增线缆时,走线层高度完 全满足施工操作的需要。机架下方的横向走线槽盒, 采用分区域分层走线结构,可将光缆、电缆走线路 径完全分离,方便运维,避免误操作,分别如图 7 和图 8 所示。

横向走线槽盒分区域走线示意图

图 7 横向走线槽盒分区域走线示意图 

横向走线槽盒分区域走线示意图

图 8 横向走线槽盒分区域走线示意图 

在防静电地板下方的走线夹层中靠近短墙两侧 的位置,设置走线槽盒,将相对的双列机架走线层 中的横向走线槽盒联通,供相对机架上安装的设备 之间连线使用。当需要维护连接对称机架设备间的 连线时,只需打开走线层防护门,并掀开覆盖在对 侧走线槽盒上方的几块防静电地板,即可完成施工, 避免了传统维护线缆时,需要掀开大部分地板的现 象,既提高了工作效率,又防止了地板反复拆卸造 成的损伤。

对侧机架间走线维护示意图

3.3 集中配线单元设计 本文采用光缆集中配线机架实现预制舱内二次 屏柜的对外光电缆接线。集中配线机架按照预制舱 内实际光电缆接入需求,设置光缆集中转接模块, 将多个预制光缆转接模块集成至标准装置结构内。 预制舱内预制光缆均通过集中配线机架与舱外接 线,通过集中配线机架至预制舱内各个屏柜,35KV预制舱式二次组合设备预制舱内部走线示意如图 10 所示。

预制舱内部走线示意图

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