در نسب خانوادگی پست های نوع جعبه ای،پست های نوع جعبه آمریکاییجایگاه بسیار ویژه ای را اشغال می کند. در مقایسه با فلسفه چیدمان «سه اتاق مستقل و ماژولهای متمایز» در پستهای نوع جعبه اروپایی، پستهای نوع جعبه آمریکایی مسیر تکنولوژیکی کاملاً متفاوتی را طی کردهاند - آنها سوئیچهای ولتاژ بالا-، حفاظت فیوز و بدنههای ترانسفورماتور را که به طور سنتی در کابینتهای متعدد قرار میگیرند، در یک مخزن یکپارچه شده و یکپارچه شده در یک مخزن روغنی فشرده قرار میگیرند. محصول این طرح یکپارچه غوطهور در روغن، ترانسفورماتور ترکیبی نامیده میشود که معمولاً تنها یک -سوم یا حتی یک-پنجم حجم ترانسفورماتور جعبهای اروپایی با همان ظرفیت است و میتواند بیش از 40 درصد از سطح زمین را ذخیره کند و آن را به "قهرمان فشرده" در پستهای نوع جعبه تبدیل کند.
از منظر ساختاری، سادهسازی ترانسفورماتورهای نوع جعبهای آمریکایی صرفاً موضوع «فشردهسازی اندازه» نیست، بلکه مجموعهای از راهحلهای ادغام الکتریکی دقیقاً هماهنگشده است. بالش روغن مستقل ترانسفورماتورهای سنتی را حذف می کند، سوئیچ بار، سوئیچ شبکه حلقه و فیوز را ساده می کند و مستقیماً آنها را در روغن عایق مخزن روغن ترانسفورماتور غوطه ور می کند. صاعقه گیر همچنین از ساختار اکسید روی غوطه ور در روغن استفاده می کند و خود مخزن روغن نیز به عنوان رادیاتور عمل می کند. دقیقاً این طرح "جعبه مشترک" است که نیاز به فضاهای نگهداری جداگانه برای محفظههای-ولتاژ بالا و ولتاژ پایین- کل تجهیزات را از بین میبرد و به جعبه اجازه میدهد تا حد امکان به طرح اصلی ترانسفورماتور نزدیک شود. با در نظر گرفتن یک ترانسفورماتور آمریکایی 630 کیلوولت آمپر، ابعاد خارجی آن تقریباً 2.5 متر طول، 1.5 متر عرض و 2.0 متر ارتفاع است، در حالی که یک ترانسفورماتور اروپایی با همین ظرفیت به طول 4.2 متر، عرض 2.0 متر و ارتفاع 2.4 متر نیاز دارد. این تفاوت اندازه اغلب به طور مستقیم امکان سنجی کل طرح تامین و توزیع برق را در سناریوهای ساخت و ساز بسیار فشرده مانند مناطق مرکزی شهری، ورودی های تونل مترو و سایت های نوسازی مسکونی قدیمی تعیین می کند.
مکانیسم حفاظت جانبی ولتاژ بالا-ترانسفورماتور نوع جعبه آمریکایی نیز با طراحی فشرده آن مطابقت دارد. این ساختار تابلو برق پیچیده{2}} ندارد، اما از سری فیوزهای دوگانه محافظت میکند: فیوز دوشاخه (BAY-o-شبکه) با ویژگیهای دوگانه دما و حساسیت جریان، عمدتاً برای مقابله با خطاهای اتصال کوتاه در سمت ثانویه ترانسفورماتورها استفاده میشود. یکی دیگر از فیوزهای محدود کننده جریان پشتیبان (ELSP) وظیفه محافظت از عیوب داخلی ترانسفورماتور را بر عهده دارد و به عنوان محافظ اصلی در سمت ولتاژ بالا عمل می کند. سمت ولتاژ پایین -به یک قطع کننده مدار اتوماتیک پوسته پلاستیکی مجهز شده است که عملکردهایی مانند حفاظت با تاخیر طولانی مدت اضافه بار، حفاظت از اتصال کوتاه و حفاظت از خطای زمین را ارائه می دهد. حفاظت غیر الکتریکی ترانسفورماتور از طریق دریچه های فشار شکن و گیج های دمای روغن حاصل می شود. اگرچه کل سیستم حفاظتی از طرحهای حفاظتی هوشمند پیچیده مانند ترانسفورماتورهای جعبه اروپایی پشتیبانی نمیکند، اما برای مقابله با اکثر شرایط عملیاتی برای سناریوهای توزیع توزیع شده با ظرفیتهای نامی معمولاً بین 100 تا 1250 کیلو ولت آمپر کافی است.
البته بوکسورهای سبک آمریکایی از نظر ایمنی نیز ملاحظات کافی را در نظر گرفته اند. ساختار کاملاً مهر و موم شده و عایق آن به کابلهای ورودی با ولتاژ بالا اجازه میدهد تا با استفاده از کانکتورهای سبک زانویی متصل شوند و به اپراتورها این امکان را میدهد که هنگام حمل بارها را وصل و جدا کنند. در شرایط اضطراری، همچنین می تواند به طور موقت به عنوان سوئیچ بار عمل کند، بدون اینکه در طول کل فرآیند، هیچ گونه قسمت زنده در معرض دید را لمس کند. این طرح معمولا دارای سطح حفاظتی IP44 تا IP54 است. جعبه با آلیاژ آلومینیوم یا صفحات فولادی ضد خوردگی پوشانده شده است که دارای "سه محافظ" ضد تراکم، اسپری ضد نمک و ضد قالب هستند. می تواند با محیط های عملیاتی سخت مانند مناطق ساحلی، محیط های بارانی یا مرطوب سازگار شود.
بنابراین، تعویض جعبه آمریکایی برای چه نوع سناریوهای کاربردی مناسب است؟ پاسخ ابتدا به تمام موقعیت هایی اشاره می کند که ارتفاع مکانی محدود است. در طول توسعه ظرفیت و نوسازی جوامع شهری قدیمی، گسترش اتاق توزیع برق و ترتیب دسترسی برای ماشین آلات ساختمانی بزرگ دشوار است. ترانسفورماتورهای جعبه ای به سبک آمریکایی را می توان به طور مستقیم در فضای باز در گوشه و کنار اجتماع بدون نیاز به فونداسیون های مهندسی عمران نصب کرد. یک تیم بالابر می تواند نصب و سیم کشی را در یک تا دو روز کامل کند و تداخل با زندگی ساکنان و ترافیک اطراف را به حداقل برساند. منطق مشابهی نیز برای تضمین موقت منبع تغذیه در پروژه های خطی مانند ساخت تونل، ساخت مترو و تعریض جاده - در این مناطق اعمال می شود، محل ساخت و ساز اغلب نزدیک به سازه های موجود است و پست های پست سنتی نمی توانند مستقر شوند. "بدنه باریک" پست های نوع جعبه آمریکایی دقیقاً این نقطه درد را حل می کند. در زمینه انرژی های نو، ترانسفورماتورهای نوع جعبه ای آمریکایی نیز سازگاری خوبی را نشان می دهند. آنها عمدتا به عنوان تجهیزات تقویتی برای نیروگاه های فتوولتائیک و مزارع بادی، جمع آوری برق ولتاژ متوسط و تقویت یکنواخت آن در شبکه استفاده می شوند. ویژگیهای انعطافپذیر و فشرده آنها این تجهیزات را قادر میسازد تا در نزدیکی هر واحد تولید برق در پروژههای فتوولتائیک کوهستانی و نیروگاه بادی توزیع شده چیده شوند و به طور موثر طول مسیر و هزینه سرمایهگذاری کابلهای جانبی ولتاژ پایین- را کوتاه کنند.
شایان ذکر است که محصولات ترانسفورماتور به سبک آمریکایی صادراتی- دارای یک سیستم استاندارد فنی مستقل هستند. برخلاف ترانسفورماتورهای جعبه ای اروپایی که عموماً از استاندارد کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی IEC 60076 پیروی می کنند، مبنای اصلی صدور گواهینامه برای ترانسفورماتورهای جعبه ای آمریکایی در بازار بین المللی، سری ANSI/IEEE C57 - یک استاندارد جهانی برای ترانسفورماتورهای قدرت غوطه ور در روغن است که توسط مؤسسه مهندسین برق و الکترونیک در ایالات متحده، فرآیندهای تعمیر و نگهداری، طراحی، نصب و نیازهای پوشش، طراحی و نیازهای پوشش توسعه یافته است. به عنوان مثال، برای اینکه محصولات ترانسفورماتور نوع جعبه آمریکایی سه فاز وارد بازار آمریکای شمالی شوند، معمولاً باید استاندارد عمومی IEEE C57.12.00 و گواهینامه ویژه CSA C227.4 را برای بازار کانادا به طور همزمان پاس کنند. آنها تحت آزمایشهای بسیار سختی از نظر عملکرد الکتریکی، مقاومت مکانیکی، و سازگاری با آب و هوا، از جمله دمای پایین{10}از منفی 40 درجه سانتیگراد، ولتاژ مقاومت در فرکانس برق، ضربه صاعقه، ظرفیت مقاومت در مدار کوتاه{12} و تا 500 ساعت تست خوردگی اسپری نمک قرار میگیرند. بنابراین، هنگام تبلیغ جعبه های ترانسفورماتور سبک آمریکایی برای مشتریان خارج از کشور، پرسنل بازرگانی خارجی نه تنها بر مزیت های قابل توجه آنها در اندازه و راحتی نصب تأکید می کنند، بلکه باید به طور فعال به انطباق محصول با سیستم های استاندارد محلی توجه کرده و توضیح دهند، زیرا این اغلب مستقیماً بر مجوز واردات تجهیزات و صلاحیت دسترسی به شبکه تأثیر می گذارد.
از منظر موقعیتیابی بازار، پستهای ترانسفورماتور آمریکایی و اروپایی در تقابل باینری نیستند، بلکه موقعیت اکولوژیکی معقولی را در چیدمان تجهیزات توزیع اشغال میکنند. در گرههای منبع تغذیه هستهای که به عملیات بارگذاری طولانیمدت، تعمیر و نگهداری مکرر و نظارت خودکار نیاز دارند، ترانسفورماتورهای جعبه اروپایی با مقیاسپذیری بالاتر و طرحهای حفاظت رله کاملتر، جایگاهی غیرقابل جایگزین را اشغال میکنند. در سناریوهایی که بودجه نسبتاً محدود است، نوع بار نسبتاً تک است، و شرایط سایت بسیار سخت است، ترانسفورماتور نوع جعبهای آمریکایی به دلیل اندازه فشرده و چرخه استقرار کارآمد، بدون شک اولین انتخاب است. برای تیم های تجارت خارجی شرکت های تولید ترانسفورماتور، درک دقیق ژن های فنی این دو ترانسفورماتور جعبه اصلی و تطبیق دقیق شرایط کاری واقعی مشتریان و نیازهای برق، گامی کلیدی از "فروش محصولات" تا "ارائه راه حل های توزیع" است.










