Standardisering och optimering av infästning för HVDC väggenomföringar

Detta arbete är en produktutvecklingsprocess för att optimera och standardisera designen av infästningsplattor för High Voltage (HV) väggenomföringar. Arbetet är på 15hp för en examen i Innovation och produktdesign mot företaget Hitachi ABB Power Grids HVDC (HAPG). Den tidspress som ofta uppstår i leveransprojekt har medfört att optimering och verifikation på den befintlig design av infästningsplattor till väggenomförings har uteblivit. Tidigare projekt har istället använts för verifiering av fungerande design. Kopieringen av olika tidigare projekt tillsammans med godtyckliga modifikationer har gjort att stor spridning i variationer av storlekar och hålbilder har uppkommit för infästningplattorna. Detta projekt har genom produktutvecklingsprocessen undersökt om en ny design har varit lämplig eller om en optimerad befintlig design har varit den bästa vägen framåt. I processen så togs beslutet att optimera den befintliga designen. För att veta hur den befintliga designen skulle optimeras samlades fakta in om de vanligaste typerna av genomföringar och infästningsplattor som använts genom åren på HAPG. Ur insamlade data kunde det utläsas att fyra olika typer skulle komma att behövas för att vidare göra en standardiserad design i CAD-verktyget. En första godtycklig 3D design framtogs för de fyra varianterna baserad på erfarenhet av de tekniska ansvariga på avdelningen och de konsoliderade data av befintlig design. Dessa 3D modeller användes för FEM analyser. Ur FEM analyser, där mekanisk hållfasthet och täthet undersöktes, kunde man utläsa att designen skulle klara kriterierna. I detta examensarbete valdes det att inte gå vidare med att analysera hur mycket mer som designen kan optimeras utan det ansågs att designen var god nog. Ett sidospår infann sig under problemförståelsen som inte ansågs tillhöra produktutvecklingsprocessen. Detta sidospår valdes ändå att besvaras i examensarbetet. Frågeställning var hur man ska undvika problem på grund av var i väggen infästningsplattan för genomföringen är placerad. Lösningsförslaget är att bättre kommunicera marginaler och elektriska friavstånd till byggnadskonstruktionsavdelningen. Kommunikationen bör ske genom 3D modeller som tas in i den sammansatta BIM modellen och i byggstyrande ritningar. För vidare utveckling kan man optimera hålbilden ytterligare för att eventuellt kunna spara fyra skruvförband per infästning vid installation. Ytterligare ett förslag är att analysera inducerade strömmar för att mer optimera själva storleken på infästningsplattorna och se hur skruvförbanden som håller själva genomföringen klarar dessa strömmar