産業用電気システムの設計：プロセスと基本原則

産業用電気システムは生産運営において決定的な要素であり、工場のM&Eの40–60%を占めます。プロセスと技術要件が重要な役割を果たします。

産業用電気システム設計の5ステッププロセス

産業用電気システムの設計プロセスは、情報の受け取りと現場調査から始まります。エンジニアは企業の面積、機械、製造業種、電力需要についてデータを収集する必要があります。これは総消費電力を特定し、適切な機器の選択を行うための基礎的ステップです。次に、高圧電力網を設計し、配線、変電所、そして配電盤を適切に配置することが工場への電力供給に必要です。低圧電力網においては、電圧が1kV以下であることを確認し、各エリアのニーズを満たすために照明システムを慎重に計算する必要があります。

1. 顧客からの情報収集: 産業用電気システム設計プロセスは、エンジニアが顧客から実践的な情報を受け取り調査することから始まります。正確な電力網設計を保証するため、床面積、従業員数、使用予定の機器、工場の基本的な特徴などの詳細データを収集する必要があります。
2. コンサルティングと提案: 十分な情報を収集した後、エンジニアは顧客に対して実行可能で安全かつ経済的な設計案を提案します。機器や材料の選定は慎重を要し、現実の条件に適合し、プロジェクトの要求を満たす必要があります。
3. 設計の概要図の作成: 収集した情報と選ばれた案に基づき、産業用電気設計図の概要を作成し、機器、配線、運用エリアの配置を示します。このプロセスは、顧客が次のステップに進む前に総合的な電気システムの理解を得るために特に重要です。
4. 概要設計の顧客承認: 産業用電気システム設計プロセスにおいて重要なステップである概要図の顧客承認を受け取ります。この緊密な相互作用は、機能、セキュリティ、美観に関するすべての要件が満たされていることを確認します。
5. 設計の完成: 顧客のフィードバックを受け取り、設計を調整し、完成させ、施工準備を整えます。この段階は、今後の産業用電気システムの安全性と効果を決定するために重要です。

設計の重要な要素

• 負荷計算: 最大消費電力を確認し、生産活動のすべてに十分なエネルギーを確保するためには、このプロセスが不可欠です。
• 高圧および低圧電力網設計: システムを運用に投入する際に安全性と効率を確保するために、プロセスは正確に実行される必要があります。
• 材料および機器の選定: 絶縁材料や安全機器（例えばブレーカ）を使用して、システムを不測の事態から保護します。

システム設計における必須技術要件

産業用電気システムの設計は、設置や運用時の絶縁や爆発防止などの厳格な技術要件を満たす必要があります。負荷のバランスも、システムをスムーズに稼働させ、過負荷を防ぐための重要な要素です。電力消費のコスト見積もりは、正確性と低い誤差で、産業用電気に関するTCVN規格に準拠する必要があります。

システム設計は、正確な技術的要素が求められるだけでなく、高い性能、安全性、持続可能性を達成するために基準を遵守する必要があります。以下は、設計プロセスで考慮される基本的な技術要件です:

HVACシステムの設計要件

• 設計基準: エンジニアは、空調・換気システムのTCVN 5687-2010の基準とSMACNAのダクト製作基準に従う必要があります。
• 空気の品質: ASHRAEの基準により、屋内の空気の品質を維持する新鮮空気供給基準を遵守します。

病院の技術システム設計要件

• 廃水処理: 廃水処理システムは、環境に排出する前にTCVN 7382:2004およびTCVN 6772:2000基準に従う必要があります。
• 安全性と衛生: 患者とスタッフのために、安全で衛生的な環境を保証する必要があります。

電気機械システム設計における安全要件

• 互換性: 製品と電気機械システムの互換性を確保し、国際貿易と効率的な使用を促進します。
• 安全基準: 事故を防ぎ、システムのスムーズな運転を確保するため、国際基準および国内基準に従います。

火災防止システムの設計要件

• 即時火災検知: システムは迅速に火災を検知し、避難中の安全を確保するために即座にアラームを発する能力を持っていなければなりません。
• 信号ミス防止能力: 火災報知システムの設計は建物内の他のシステムと独立していることが重要です。

作業システムの設計要件

• 要件分析: システム設計プロセスには、効率性と作業安全性の目標設定を伴う要件の分析が含まれます。
• 機能の分配: システムの機能は明確に定義されており、人と機器の間で効果的に分配される必要があります。

これらの要件は、電力負荷のバランスを達成し、安全性とコスト効率の最適化を確保するために、設計基準の遵守の重要性を強調しています。

産業用電気システムの適用トレンド

現在、スマート電力監視システムは顕著なトレンドであり、IoTと統合してリアルタイムの電力消費を監視します。再生可能エネルギー、例えば太陽光パネルも、従来の電力網への依存を減らし、経済的利益と環境保護につながります。

地球規模のグリーン転換の文脈において、ベトナムの産業用電気分野は、効率の向上と環境の保全を目的とした先進的なソリューションを迅速に統合しています。

注目すべきトレンドは、太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギーへの大規模移行です。これは、環境への負の影響を最小限に抑える産業用電機分野のコミットメントを示しています。この動きは、持続可能なエネルギーエコシステムの確立を助けるだけでなく、運用コストの最適化とエネルギー効率の向上を通じて新たな経済的機会を創出します。

同時に、スマート電気産業が急速に発展しています。このシステムはエネルギーの制御と管理プロセスを改善し、企業が電力を最適に利用し、温室効果ガスの排出を削減するのを可能にします。これは近い将来の持続可能な生産のために必要なソリューションです。

産業用工場における電力自動化の役割もますます重要になっています。自動化システムの統合能力は、労働生産性を向上させ、製造コストを削減し、製品出力の品質を改善します。この点は現代のスマート工場の発展傾向に合致しています。

さらに、スマートエネルギーネットワークがエネルギーの生産と消費のあり方を変えています。発電機のような産業用電気機器は、このネットワークに広く統合されており、配電の最適化だけでなく、エネルギーの浪費を削減し、エネルギーシステムの安定性を強化します。

最後に、電気産業用機器の開発も多くの現代的な革新とともに推進されています。ABB、三菱、イートン、シュナイダー・エレクトリックなどの新しい機器は、性能の向上、処理速度の向上、コストの節約を図り、成長を続ける産業用電気市場のニーズに応えます。

効率的な産業用電気システム設計は、安全な運用を確保するだけでなく、コストを最適化し、装置の耐久性を向上させます。IoTや再生可能エネルギーのような新技術の応用は、企業が持続可能な目標を達成し、エネルギーを節約する上で助けになります。

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