ما هو الوضع الحالي وطرق الكشف عن أعطال التأريض الأحادي الطور؟

حالة الكشف عن أعطال التسرب الأحادي

يرجع الدقة المنخفضة في تشخيص أعطال التسرب الأحادي في الأنظمة غير المحمية بشكل فعال إلى عدة عوامل: هيكل الشبكات التوزيعية المتغير (مثل التكوينات الحلقوية والمفتوحة)، وأنماط التأريض المختلفة للأنظمة (بما في ذلك الأنظمة غير المتأرضة، والأنظمة المتأرضة بواسطة ملف القمع الكهرومغناطيسي، والأنظمة المتأرضة بمقاومة منخفضة)، وزيادة نسبة الأسلاك المستندة على الكابلات أو الأسلاك الهجينة سنوياً، وأنواع الأعطال المعقدة (مثل الصواعق، والفلاشات الناتجة عن الأشجار، وكسر الأسلاك، والصدمات الكهربائية الشخصية).

تصنيف أعطال التسرب

يمكن أن تشمل الأعطال في شبكة الطاقة التأريض المعدني، والتوصيل الأرضي بالصواعق، والتوصيل الأرضي بالأشجار، والتأريض المقاوم، والتأريض بسبب العزل السيئ. كما يمكن أن تشمل سيناريوهات مختلفة للتوصيل الأرضي بواسطة القوس الكهربائي، مثل أقواس التفريغ ذات الفجوات القصيرة، وأقواس التفريغ ذات الفجوات الطويلة، والأقواس المتقطعة. تتباين خصائص إشارات الأعطال المعروضة تحت ظروف التأريض المختلفة في الشكل والحجم.

تقنيات التعامل مع أعطال التسرب

• تقنية التعويض عن القمع الكهرومغناطيسي وحماية الصدمات الكهربائية الشخصية

• قمع الجهد الزائد

• اختيار الخط المعطل واختيار المرحلة، تحديد موقع الجزء المعطل، وموقع الدقيق للأعطال

• الحماية اللاحقة: إزالة الأعطال

• التقنية الآلية للخطوط: عزل الأعطال واستعادة التغذية الكهربائية تلقائيًا

صعوبات في أعطال التسرب

• طرق مختلفة لتأريض نقطة الوسط

• خصائص تأريض مختلفة: أشكال متغيرة للتأريض

• أنواع خطوط مختلفة: خطوط هوائية، خطوط كابلات، وخطوط هجينة هوائية-كابلات

• مواقع أعطال مختلفة وأوقات حدوث الأعطال

تعقيد خصائص أعطال التسرب

• تيار تسرب صغير؛ التيار المتبقي في التأريض الرنيني أقل من 10 أمبير.

• يسبب تيار التعويض للملف القمع الكهرومغناطيسي تقلص شدة التيار الصفراني للخط المعطل ليكون أقل من خطوط غير معطلة بنفس الاتجاه.

• التأريض المتقطع مع أقواس غير مستقرة؛ حوالي 10% من الأعطال تنطوي على التأريض المتقطع.

• نسبة عالية من أعطال المقاومة العالية (مقاومة أعلى من 1000 أوم) تشكل حوالي 5%. حتى مع التأريض بمقاومة منخفضة، يكون من الصعب اكتشاف أعطال المقاومة العالية.

• الأسباب الرئيسية لأعطال الصدمات الكهربائية في شبكات التوزيع: ① يلمس الجسم البشري أو يتقارب مع الموصلات العاملة بشكل طبيعي؛ ② سقوط الموصلات على الأرض. تشمل كل من الصدمات الكهربائية البشرية وأعطال الموصلات بالأرض مقاومة أرضية عالية. لذلك، تعتبر حماية الصدمات الكهربائية في شبكات التوزيع أيضًا قضية حماية من أعطال التأريض ذات المقاومة العالية.

طرق تحديد مواقع أعطال التسرب الأحادي

هناك ثلاثة فئات حاليًا، تضم 20 طريقة أساسية لتحديد مواقع أعطال التسرب الأحادي:

الذكاء الاصطناعي هو تقنية رائدة في مجال التطور التقني الحديث. يقوم بإنشاء نماذج نظرية متناسبة عن طريق تقليد خصائص الإنسان والحيوانات أو النباتات، ويحل المشكلات باستخدام "تفكير بشري". خاصة بالنسبة لنظم الطاقة، التي تعتبر نظامًا غير خطي للغاية، فهي تقع ضمن نطاق تطبيقات الذكاء الاصطناعي. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم الحوسبة الحاسوبية لتعزيز سرعة العمليات، مما يسمح بحل أنظمة معقدة مثل شبكات الطاقة.

• قاعدة بيانات الخبراء: إنشاء قاعدة بيانات تجمع المعرفة والخبرة ذات الصلة.

• شبكة عصبية اصطناعية: تقليد عمل الخلايا العصبية البشرية لحل المشكلات، حيث تعمل كنظام غير خطي للغاية.

• تحسين مستعمرة النمل: خوارزمية تقوم بتقليد السلوك البيولوجي للنمل في البحث عن الطعام لحل مشكلة المسافر التجاري.

• خوارزمية الجينات: تقليد عملية التطور البيولوجي للحصول على حلول مثلى عالمية أو شبه مثلى.

• شبكة بيترى: نمذجة المكونات المرتبطة في النظام، ووصف الظواهر التي تتغير فيها المكونات ذات الصلة بشكل زمني.

• نظرية المجموعات الغامضة: استخدام معلومات أكثر مما يتطلبه النظام كمدخلات للتأكد من وصف شامل لحالة التشغيل للنظام.

تظل معظم الخوارزميات الذكية في مرحلة النظرية، مع تطبيق بعضها فقط عمليًا. ومع ذلك، أظهرت خوارزميات الذكاء الاصطناعي تفوقها في العصر الجديد.