ما هو جهاز التوزيع المضغوط بالغاز (GIS)؟ الخصائص والأنواع والتطبيقات
ما هو معدّات نظام المعلومات الجغرافية؟
نظام المعلومات الجغرافية هو اختصار باللغة الإنجليزية لـ Gas Insulated Switchgear، والذي يتم ترجمته بالكامل إلى اللغة الصينية كـ Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear. عادةً ما يستخدم غاز السفلاير هكسافلوريد (SF6) كوسط عازل وكاشط للقوس الكهربائي. يدمج نظام المعلومات الجغرافية، من خلال التصميم المُحسّن، الأجهزة الرئيسية في محطة التحويل - باستثناء المحول - مثل مفاتيح الدائرة (CB)، والمفصّلات (DS)، ومفاتيح التأريض (ES/FES)، والحافلات (BUS)، والمحولات الحالية (CT)، والمحولات الجهد (VT)، وأجهزة حماية الصواعق (LA)، ونهايات الكابلات، وبوشينغات الخطوط الواردة/المخرجة - في صندوق معدني واحد مغلق، ليشكل وحدة متكاملة.
حالياً، يتراوح نطاق التقييد الجهد لمعدات نظام المعلومات الجغرافية بشكل واسع، من 72.5 كيلوفولت إلى 1200 كيلوفولت.
خصائص معدات نظام المعلومات الجغرافية
غاز السفلاير هكسافلوريد (SF6) يتمتع بقوة عازلة ممتازة، وقدرة على إطفاء القوس الكهربائي، واستقرار كيميائي. نتيجة لذلك، تتميز معدات نظام المعلومات الجغرافية بأبعاد صغيرة، مساحة أرضية محدودة، موثوقية تشغيل عالية، فترات صيانة طويلة، وممانعة قوية للتشويش الكهرومغناطيسي. بالإضافة إلى ذلك، بسبب هيكلها المغلق تماماً، تكون المكونات الداخلية محمية من العوامل البيئية الخارجية (مثل الغبار، الرطوبة، والضباب المالح)، مما يضمن التشغيل المستقر، الضوضاء الكهرومغناطيسية المنخفضة، وتقليل العبء على الصيانة.
ومع ذلك، فإن الأداء العازل لغاز السفلاير هكسافلوريد (SF6) حساس جداً لتساوي المجال الكهربائي. العيوب الداخلية مثل الشوائب الناتجة عن التجميع، أو الجسيمات المعدنية، أو عيوب التجميع يمكن أن تؤدي بسهولة إلى التفريغ الجزئي أو حتى انهيار العازل. بالإضافة إلى ذلك، يجعل الهيكل المغلق لنظام المعلومات الجغرافية التشخيص والصيانة الداخلية معقدة، مع أدوات تشخيص محدودة. قد يؤدي الختم السيء أيضاً إلى تسرب الماء أو الغاز، مما يعرض الأمان للمعدات للخطر.
أنواع نقاط الاتصال الكهربائية في دوائر التوصيل لنظام المعلومات الجغرافية
دائرة التوصيل في نظام المعلومات الجغرافية تتكون من عدة مكونات ويمكن تصنيفها إلى ثلاثة أنواع بناءً على طريقة الاتصال:
الاتصال الثابت: الاتصالات الكهربائية التي يتم تثبيتها بواسطة البراغي أو أجهزة التثبيت الأخرى، بدون حركة نسبية أثناء التشغيل، مثل الاتصال بين الحافلة والمعزول من نوع الباسين.
الاتصال القابل للفصل: نقاط الاتصال التي يمكن فتحها أو إغلاقها أثناء التشغيل، مثل نقاط الاتصال في مفاتيح الدائرة والمفصّلات.
الاتصال المتزلج أو المتداول: نقاط الاتصال التي تسمح بالحركة النسبية بين سطوح الاتصال ولكن لا يمكن فصلها، مثل نقاط الاتصال الوسيطة في المعدات الكهربائية.
مقدمة إلى HGIS
بالإضافة إلى نظام المعلومات الجغرافية، هناك نوع آخر يسمى HGIS (Hybrid Gas-Insulated Switchgear)، وهو معدات التحويل المختلطة المعزولة بالغاز. لا يشمل HGIS مكونات مثل الحافلات، محولات الجهد للحافلات، أو أجهزة حماية الصواعق للحافلات، مما يؤدي إلى هيكل أبسط. إنه مناسب للبيئات القاسية أو المواقع ذات القيود المكانية ويقدم مرونة أكبر في التخطيط.
تصنيف معدات نظام المعلومات الجغرافية
حسب موقع التثبيت: الأنواع الداخلية والخارجية.
حسب الهيكل: الصندوق الواحد لكل مرحلة والصندوق المشترك للثلاث مراحل. عادةً، يمكن أن تعتمد الحافلات عند مستويات الجهد 110 كيلوفولت وما دون تصميماً مشتركاً للثلاث مراحل، بينما تستخدم مستويات الجهد 220 كيلوفولت وما فوق تصميماً للصندوق الواحد لكل مرحلة لتقليل خطر الأعطال بين المراحل.
مبادئ التشغيل الأساسية
في الظروف الطبيعية، يتم تشغيل مفاتيح الدائرة ومفصّلات نظام المعلومات الجغرافية بشكل أساسي عن بعد. يجب ضبط مفتاح الاختيار "عن بعد / محلي" على وضع "عن بعد".
يمكن تشغيل مفاتيح التأريض فقط محلياً. أثناء التشغيل، يجب تحويل مفتاح الاختيار "المفصّلة / مفتاح التأريض" إلى وضع "محلي".
يجب أن يتبع جميع العمليات الإجراءات المبرمجة. يجب أن يبقى مفتاح "فك التوصيلة" في الخزانة التحكم في وضع "التوصيلة". يجب أن يتم ختم مفتاح الفتح ومع مفتاح فتح الكمبيوتر الدقيق ضد الأخطاء وإدارته بدقة وفقًا للوائح.
متطلبات التشغيل الأساسية
للغرف المجهزة بـ SF6 داخلية يتم دخولها بشكل متكرر من قبل الموظفين، يجب إجراء التهوية مرة واحدة على الأقل في كل دورة عمل لمدة لا تقل عن 15 دقيقة، مع تبادل الهواء يتجاوز 3-5 مرات حجم الغرفة. يجب أن يكون مخرج الهواء في الجزء السفلي من الغرفة. للمناطق التي لا يتم دخولها بشكل متكرر، يجب إجراء التهوية لمدة 15 دقيقة قبل الدخول.
خلال التشغيل، يجب ألا يتجاوز الجهد المحمول على الأجزاء القابلة للوصول من هيكل نظام المعلومات الجغرافية والهيكل 36 فولت في الظروف الطبيعية.
حدود ارتفاع درجة الحرارة:
الأجزاء القابلة للوصول بسهولة: لا تزيد عن 30 كيلو;
الأجزاء القابلة للمس ولكن ليس للاتصال أثناء التشغيل: لا تزيد عن 40 كيلو;
الأجزاء الفردية القليلة الوصول إليها: لا تزيد عن 65 كيلو.
يجب فحص معدات التحويل SF6 مرة واحدة على الأقل يومياً. بالنسبة لمحطات التحويل غير المأهولة، يجب إجراء الفحوصات وفقًا للإجراءات المحددة. يجب التركيز على الفحص البصري للتأكد من عدم وجود أصوات غير طبيعية، تسريبات، أو مؤشرات غير طبيعية، مع الحفاظ على السجلات المناسبة.
