يواجه استخدام المعدات الكهربائية المعزولة بالغاز والمغلقة في الهياكل المعدنية (GIS) التحديات والقيود التالية:
أ. من حيث التعقيد التقني
متطلبات عالية للتركيب والتشغيل
التحدي: تتميز معدات GIS ببنية معقدة، ويتطلب عملية التركيب والتشغيل درجة عالية من التقنية المهنية والعمل الدقيق. كما أن البيئة المناسبة للتركيب تتطلب شروطاً صارمة، مثل الحاجة لموقع نظيف وجاف لضمان أداء العزل داخل المعدات.
الحل: تعزيز تدريب الفنيين المكلفين بالتركيب لتحسين مستواهم التقني وإدراكهم للمعايير التشغيلية. قبل البدء في التركيب، يجب تنظيف موقع التركيب بشكل كامل وتوفيره بما يتوافق مع متطلبات التركيب.
صعوبة الصيانة والإصلاح
التحدي: بسبب الختم القوي لمعدات GIS وبنية داخلية معقدة، فإن حدوث أعطال يتطلب صيانة وإصلاح أكثر صعوبة. يحتاج إلى معدات كشف متخصصة ووسائل تقنية لتحديد موقع وأسباب الأعطال بدقة.
الحل: إنشاء نظام إدارة صيانة معدات متكامل وتنفيذ فحوصات دورية للصيانة. تجهيز معدات كشف متقدمة والفنيين المتخصصين لتحسين قدراتهم على تشخيص الأعطال ومعالجتها.
ب. من حيث التكلفة
استثمار أولي مرتفع
التحدي: عملية تصنيع معدات GIS معقدة وتحتوي على محتوى تقني عالي، مما يجعل تكلفتها الأولية مرتفعة. مقارنة بالمعدات التقليدية ذات التبديل المفتوح، قد تكون تكلفة معدات GIS عدة مرات أو أكثر.على سبيل المثال، في مشروع بناء محطة تحويل، قد تزيد استخدام معدات GIS من تكلفة الاستثمار بشكل كبير، وهو أمر مهم للنظر فيه بالنسبة لبعض المشاريع ذات الميزانيات المحدودة.
الحل: في مرحلة التخطيط للمشروع، يجب النظر في تكلفة دورة حياة المعدات، بما في ذلك العوامل مثل الاستثمار الأولي، تكاليف التشغيل والصيانة، وعمر المعدات. من خلال التصميم والاختيار الأمثل، يمكن تقليل تكلفة الاستثمار الأولي للمعدات.
تكاليف تشغيل وصيانة مرتفعة نسبياً
التحدي: تشغيل وصيانة معدات GIS يتطلب فنيين ومعدات متخصصة، وتكلفة الصيانة مرتفعة نسبياً. بالإضافة إلى ذلك، بسبب الختم القوي للمعدات، يكون إصلاح الأعطال الداخلية صعباً وقد يتطلب استبدال المكون بأكمله، مما يزيد من تكلفة الصيانة.على سبيل المثال، عندما يشيخ أو يتلف جزء الختم في معدات GIS، يحتاج الفنيون المحترفون لتغييره. هذا لا يستهلك الكثير من الوقت والعمالة فقط، بل قد يتطلب أيضاً شراء قطع غيار أصلية باهظة الثمن.
الحل: تعزيز إدارة الصيانة اليومية للمعدات، وتنفيذ فحوصات دورية للصيانة، واكتشاف ومعالجة المشاكل المحتملة في الوقت المناسب لتقليل معدلات الأعطال. في نفس الوقت، يمكن النظر في استخدام القطع المحلية والتكنولوجيا الصيانة لتقليل تكاليف الصيانة.
ج. من حيث التكيف مع البيئة
حساسية تجاه درجة الحرارة والرطوبة البيئية
التحدي: يؤثر درجة الحرارة والرطوبة البيئية بشكل كبير على أداء العزل داخل معدات GIS. في البيئات ذات الحرارة والرطوبة العالية، قد ينخفض أداء العزل للمعدات، مما يزيد من خطر حدوث أعطال.على سبيل المثال، في بعض المناطق الاستوائية أو البيئات الرطبة، تحتاج معدات GIS إلى اتخاذ تدابير خاصة للوقاية من الرطوبة والتنفس لضمان التشغيل الطبيعي.
الحل: في مرحلة اختيار وتصميم المعدات، يجب النظر بشكل كامل في تأثير العوامل البيئية واختيار نماذج وأحجام المعدات المناسبة للظروف البيئية المحلية. في نفس الوقت، يمكن اتخاذ تدابير مثل تقوية التهوية والوقاية من الرطوبة والتجفيف لتحسين بيئة التشغيل للمعدات.
متطلبات عالية للتحمل ضد الزلازل
التحدي: بالنسبة للمحطات الموجودة في المناطق المعرضة للزلازل، تحتاج معدات GIS إلى أن تكون مقاومة جيدة للزلازل. ومع ذلك، بسبب البنية المعقدة وزن معدات GIS، فإن تصميم وتحقق من أداء التحمل ضد الزلازل أكثر صعوبة.على سبيل المثال، في حالة حدوث زلزال، قد تتعرض معدات GIS لأهتزازات وصدمات قوية، مما يؤدي إلى تلف المكونات الداخلية أو تفكك الاتصالات، مما يؤثر على التشغيل الطبيعي للمعدات.
الحل: في عملية تصميم وتركيب المعدات، يجب تعزيز النظر في أداء التحمل ضد الزلازل، واعتماد تصميم هيكلي وطرق تركيب معقولة لتحسين قدرة المعدات على التحمل ضد الزلازل. في نفس الوقت، يمكن إجراء اختبارات محاكاة للزلازل لتحقق من أداء التحمل ضد الزلازل للمعدات.
د. في جوانب أخرى
عواقب وخيمة للأعطال
التحدي: بسبب الختم القوي لمعدات GIS، فقد يؤدي حدوث عطل داخلي إلى عواقب وخيمة مثل الانفجارات والحريق. هذا ليس فقط سيؤدي إلى تلف خطير للمعدات نفسها، بل قد يشكل خطراً على سلامة الأفراد والمعدات المحيطة.على سبيل المثال، عند حدوث عطل قصر داخلي في معدات GIS، قد يتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة، مما يؤدي إلى انفجار وحريق. في هذه الحالة، يجب اتخاذ تدابير إطفاء وإنقاذ طارئة لتقليل الخسائر.
الحل: تعزيز إدارة السلامة للمعدات ووضع خطة طوارئ متكاملة. أثناء تشغيل المعدات، يجب تعزيز المراقبة والتحذير المبكر لاكتشاف ومعالجة المخاطر المحتملة في الوقت المناسب.
صعوبة التوسعة والتجديد
التحدي: تتميز معدات GIS ببنية مدمجة وقابلية توسع وتحويل ضعيفة. عند الحاجة إلى توسيع أو تحديث محطة تحويل، قد يكون هناك حاجة لتفكيك وإعادة تركيب معدات GIS على نطاق واسع، مما يزيد من صعوبة وكosten المشروع.
على سبيل المثال، في محطة تحويل موجودة، إذا كان هناك حاجة لإضافة خلية خروج جديدة، فقد يكون هناك حاجة لتحويل وتشغيل معدات GIS بشكل معقد، مما قد يؤثر على التشغيل الطبيعي للمحطة.
الحل: في مرحلة التخطيط والتصميم للمحطة، يجب النظر بشكل كامل في احتياجات التوسعة والتجديد المستقبلية وحجز مساحة ومداخل معينة. في نفس الوقت، يمكن استخدام معدات GIS ذات تصميم معياري لتحسين قابلية التوسعة والتحويل للمعدات.
باختصار، يواجه استخدام معدات GIS تحديات وقيود في التعقيد التقني، التكلفة، التكيف مع البيئة، وغيرها من الجوانب. في التطبيقات العملية، يجب النظر في هذه العوامل بشكل كامل واتخاذ الحلول المناسبة لضمان التشغيل الآمن والموثوق للمعدات.