خصائص رئيسية وتطور الوحدات الرئيسية الحلقة المعزولة بالنيتروجين
1 خصائص الوحدات الرئيسية الدائرية المعزولة بالنيتروجين
تحتوي الجيل الجديد من الوحدات الرئيسية الدائرية المعزولة بالنيتروجين على الخصائص الرئيسية التالية:
أداء عازل ممتاز. جميع المكونات الحية محكمة الغلق داخلياً، مع سطوح خارجية مصنوعة من مواد عازلة، مما يحجب تدفق التيار ويمنع التداخل من الأجسام المشحونة الخارجية.
مقاومة قوية للظروف البيئية الخارجية. سواء كانت العلبة أو المواد العازلة الداخلية تتمتع بقوة عالية ضد الكوارث الطبيعية وتتكيف بشكل جيد مع الظروف الجوية القاسية.
ضغط تشغيلي منخفض، لا يتجاوز عادة 0.2 ميجا باسكال.
هيكل مدمج بمسافات مكونات محسنة، مما يسمح بتخطيط منظم ومتمركز في مساحة واحدة.
2 التطوير
2.1 تقليل الفجوات الغازية
تقليل الفجوات الغازية هو طريقة فعالة لتعزيز العزل. الفجوات الأصغر تعطي عزلاً أفضل. تتضمن الأساليب الرئيسية ما يلي:
استخدام حافلات دائرية: يساعد في تقليل عدم تجانس المجال الكهربائي وخلق مساحة للمكونات الأخرى، مما يقلل من شدة المجال;
استخدام مواد عازلة ذات أداء عالٍ: يحجب حركة الإلكترونات، مما يقلل بشكل كبير من توزيع الشحنات والتغيرات في المجال;
اعتماد المحولات الدوارة: توفر انقطاعات عزل ثنائية، تحمي المجالات الكهربائية عند نقاط الاتصال الثابتة، وتدمج الأرصفة داخل المادة العازلة.
2.2 تصميم الهيكل العازل
يتضمن التصميم جانبين:
تقليل شدة المجال الكهربائي حول الأنابيب: يتم تحقيق ذلك عن طريق تعزيز قوة العزل، وتحسين ارتفاع مكونات الأرض، وتشكيل الأرصفة والأنابيب (أشكال دائرية أفضل من المستطيلة);
تحسين العوازل الداعمة: تصميم نصف قطر العازل بشكل منطقي بالتنسيق مع التخطيط الداخلي والحجب لتقليل شدة المجال.
2.3 تأثير الحجب
يعتبر الحجب حيوياً لأداء العزل:
حجب الأرصفة: تطبيق الحجب حول الأرصفة والأنابيب والعزل لتقليل شدة المجال الكهربائي المحلية;
حجب العوازل: تركيب دروع معدنية بالقرب من العوازل لقمع حركة الإلكترونات;
استخدام مواد عازلة متقدمة: استبدال المواد القديمة لتمديد عمر الخدمة. بالإضافة إلى ذلك، يعمل النيتروجين كمضاد للأكسدة، مما يمنع تأكسد المعدات بشكل فعال.
3 التطبيق
تتمتع الوحدات الرئيسية الدائرية المعزولة بالنيتروجين بمستقبل واعد في القطاع الكهربائي الصديق للبيئة. في بداية القرن الحادي والعشرين، تم استخدام الوحدات المعزولة بغاز SF₆ على نطاق واسع في التطبيقات الكهربائية والصناعية. يتوافق تطوير بدائل صديقة للبيئة مع أهداف الاستدامة ويدفع بتطوير الصناعة. كحلقة رئيسية بين محطات الطاقة والمستخدمين النهائيين، فإن استبدال هذا المكون بأدوية صديقة للبيئة يجلب فوائد متبادلة لكل من شركات المرافق والمجتمع.
4 الخاتمة
تسليط الضوء على الأزمات البيئية وتآكل الأوزون يبرز التأثير البيئي الشديد لغاز SF₆. يحل تطوير الوحدات الرئيسية الدائرية المعزولة بالنيتروجين من 12-24 كيلوفولت محل هذا الغاز الدفيء بنتروجين بدون تلوث. من خلال تحسين الحافلات والأنابيب والعوازل وهياكل الحجب، تساهم هذه الوحدات بشكل كبير في تقليل العبء البيئي وحماية البيئة.
