وحدة حلقة رئيسية ذكية معزولة بالهواء بتقنية الفراغ

الحقل التقني

يتعلق النموذج المفيد بالحقل التقني للوحدات الرئيسية الحلقة، وبالتحديد وحدة الحلقة الفراغية الذكية المعزولة بالهواء.

الفن السابق

وحدة الحلقة هي جهاز كهربائي يدمج معدات التبديل ذات الجهد العالي في صندوق معدني أو يجمعها في وحدة تزويد طاقة حلقة من نوع الفاصل. يتم تشكيل نظام عن طريق ربط حافلات الأمان المختلفة لمabinets الخرج، مع قلبها يتكون من مفاتيح الحمل والمصافي. تتميز ببنية بسيطة وحجم صغير وتكلفة منخفضة ومعلمات تزويد طاقة ممتازة وأمان عالي.

تستخدم وحدات الحلقة المعزولة بالهواء (المعروف أيضًا باسم وحدات الحلقة شبه المعزولة) الهواء الجاف كوسط عازل وإطفاء القوس. أداءها أفضل من غاز SF6 دون إحداث تلوث بيئي. يتم وضع المفاتيح الحية ذات الجهد العالي في غرفة هوائية محكمة الإغلاق تحت ضغط ثابت غير متأثر بالبيئة، مما يجعلها مناسبة لمناطق خاصة مثل المرتفعات والمناطق المالحة والخالية والمناطق الرطبة.

في التكنولوجيا الموجودة، غالبًا ما تعتمد وحدات الحلقة المعزولة بالهواء على أشكال مركبة مثل مفتاح الحمل - الفاصل، ومفتاح الحمل - المصافي عالية الجهد، وقاطع الدائرة الفراغي - الفاصل. يمكن استخدام خزانات الوحدات بشكل فردي أو الجمع بينها بشكل حر. ومع ذلك، توجد العيوب التالية:

1. عند الجمع، يتم عرض حالة التشغيل فقط عبر حجرة الريلاي والأجهزة، مما يتطلب فحوصات دورية يدوية وإصلاح الأعطال، مما يؤدي إلى تكاليف مرتفعة.

2. من الصعب حل مشكلة التبريد داخل الخزان بشكل فعال: الاعتماد فقط على الدورة الدموية الداخلية للهواء لا يمكن أن يبرد بكفاءة، بينما تكون بنية الثقب البسيطة للتهوية عرضة لإدخال رطوبة زائدة، مما يؤثر على السلامة الكهربائية. يحتاج إلى تحسين عاجل.

محتوى النموذج المفيد

الهدف

بالنظر إلى العيوب الموجودة في التكنولوجيا الحالية، يقدم النموذج المفيد وحدة الحلقة الفراغية الذكية المعزولة بالهواء، بهدف تحقيق:

• تخطيط معقول لتوسيع وظيفة تركيب الحافلة.

• مراقبة الوقت الحقيقي لحالة التشغيل، وتحسين مستويات الإدارة الذكية، وتقليل تكاليف الصيانة.

• تحسين أداء التبريد مع تجنب إدخال الرطوبة، والتوازن بين السلامة الكهربائية وكفاءة الطاقة.

الحل التقني

تشمل وحدة الحلقة الفراغية الذكية المعزولة بالهواء جسم الخزان مع البنية الداخلية التالية:

1. مناطق الوظائف الأساسية والمكونات

• يشمل جسم الخزان حجرة الحافلة، وحجرة الريلاي والأجهزة، وحجرة المفتاح، وحجرة الكابل:

• حجرة الحافلة:      تحتوي على الحافلات، ومستشعر درجة الحرارة الأول، ومجموعة المراوح الكهربائية المتصلة بتحكم PLC.

• حجرة الريلاي والأجهزة:      تقع على جانب حجرة الحافلة، تحتوي على الريلاي.

• حجرة المفتاح:      تقع في الجزء السفلي من حجرة الحافلة، تحتوي على مجموعة مفاتيح الحمل، ومستشعر درجة الحرارة الثاني، ومستشعر الرطوبة (يقع مستشعر الرطوبة على جانب لوحة الفصل الأولى ويتم توصيله بوحدة تخزين البيانات). تتصل مجموعة مفاتيح الحمل بحجرة الحافلة عبر مجموعة العوازل التي تتكون من ثلاثة عوازل فاصلة ومتصلة بالمصافي، وآلية التشغيل، ومحول التيار. يتم توفير إطار بين محول التيار وجسم الخزان.

• تقع حجرة التحكم والغرفة الهوائية على جانب حجرة المفتاح:

• حجرة التحكم:      تقع بين حجرة الريلاي والأجهزة والغرفة الهوائية، تحتوي على اللوحة الدوائر وتحكم PLC. تتكامل اللوحة الدوائر بوحدة تخزين البيانات، ووحدة الإرسال اللاسلكي، ووحدة الاستقبال اللاسلكي. تتصل وحدة تخزين البيانات بالريلاي، ومستشعر درجة الحرارة الأول، ومستشعر درجة الحرارة الثاني، ووحدة الإرسال اللاسلكي. تتصل وحدة الاستقبال اللاسلكي بتحكم PLC.

• الغرفة الهوائية:      يتصل جانب منها بحجرة المفتاح عبر لوحة الفصل الأولى، والجانب الآخر له شبكة الهواء الداخلة مواجهة لجسم الخزان. تتوفر لوحة الفصل الأولى بمخرج الهواء العائد ومخرج الهواء المغذي، مجهزة بمروحة أولى ومروحة ثانية على التوالي (كلاهما متصل كهربائياً بتحكم PLC). تتصل المروحة الأولى بلوحة امتصاص الرطوبة، والتي تقع بين المروحة الثانية وشبكة الهواء الداخلة.

• حجرة الكابل:      تحتوي على مفتاح الأرض المتصل، ومصباح البرق، والكابل.

2. جسم الخزان والهيكل الملفوف

• تتوفر لوحات الفصل الثانية بين حجرة الحافلة وحجرة الريلاي والأجهزة/حجرة المفتاح، وبين حجرة المفتاح وحجرة التحكم/حجرة الكابل.

• يتكون جسم الخزان من عدة ألواح إطار مثبتة بواسطة المسامير. يستخدم كل من ألواح الإطار والإطار الجسم الملفوف:

• تتوفر في الزوايا الأربعة للجسم الملفوف كتل التوصيل. الجدار الخارجي لكتل التوصيل مائل بالنسبة للجسم الملفوف، مع فتحة من خلالها داخلية وصفائح حد على الجانبين.

• يحتوي المركز للجسم الملفوف على فتحة ثانية من خلالها. القسم العرضي لأعلى وأسفل هو شبه منحرف متساوي الساقين، وجانبيه قوسان مقعران.

• يتوفر على الجانبين من الجسم الملفوف صفائح قوسية مقعرة، والتي تحتوي على عدة فتحات تركيب على شكل خصر.

الآثار المفيدة

1. مزايا الهيكل:      الجسم الملفوف مع كتل التوصيل وصفائح القوس المقعر، بالإضافة إلى الفتحة الأولى من خلالها والفتحة الثانية من خلالها بشكل خاص، يضمن صلابة عالية واستقرارًا مع تقليل سمك الجدار. تسهل فتحات التركيب على شكل الخصر التجميع السريع والتجهيز المستقبلي للمستشعرات/الأسلاك. الهيكل العام جديد ومدمج وسهل التجميع.

2. تحسين التخطيط:      حجرة الريلاي والأجهزة، وحجرة التحكم، والغرفة الهوائية موزعة على نفس الجانب، مجتمعة ومترابطة مع حجرة المفتاح وحجرة الحافلة، مما يوسع وظائف الحافلة بشكل فعال، ويتجنب الخلط في الأسلاك، ويقدم استغلالًا عاليًا للمساحة.

3. التحكم الذكي:

• ترسل وحدة تخزين البيانات حالة الدائرة وبيانات البيئة التي تم جمعها بواسطة الريلاي، ومستشعري درجة الحرارة (الأول والثاني)، ومستشعر الرطوبة في الوقت الفعلي عبر وحدة الإرسال اللاسلكي، مما يسهل المراقبة المتكاملة للخزانات المتصلة، وتحسين الإدارة الذكية، وتقليل تكاليف الصيانة.

• بعد استلام وحدة الاستقبال اللاسلكي إشارة التحكم، يقوم تحكم PLC بالتنشيط حسب الحاجة: مجموعة المراوح للتبريد الداخلي الدوري، أو المروحة الثانية لسحب الهواء الخارجي عبر لوحة امتصاص الرطوبة للتبريد الدوري الخارجي. عندما تكون درجة الحرارة منخفضة، يمكن تنشيط المروحة الأولى فقط، باستخدام الهواء الساخن من حجرة المفتاح لتجفيف لوحة امتصاص الرطوبة. هذا يعزز كفاءة الطاقة، ويتجنب إدخال الرطوبة، ويوازن بين السلامة الكهربائية والوفر في الطاقة.

طريقة التنفيذ التفصيلية

أ. هيكل الخزان والمكونات الأساسية

1. تقسيم المناطق الوظيفية

• يشمل الداخل للخزان حجرة الحافلة، وحجرة الريلاي والأجهزة، وحجرة المفتاح، وحجرة الكابل، وحجرة التحكم، والغرفة الهوائية. يتم فصل كل منطقة بواسطة لوحات الفصل، مع وظائف واضحة ولا تتدخل مع بعضها البعض.

• تقع حجرة الحافلة في الجزء العلوي، وحجرة الريلاي والأجهزة على جانب واحد، وحجرة المفتاح في الأسفل. يقع على جانب حجرة المفتاح توالياً حجرة التحكم والغرفة الهوائية، بينما الجانب الآخر هو حجرة الكابل.

2. المكونات الأساسية لكل منطقة

• حجرة الحافلة:      تحتوي على الحافلات، ومستشعر درجة الحرارة الأول، ومجموعة المراوح الكهربائية المتصلة بتحكم PLC.

• حجرة الريلاي والأجهزة:      تحتوي على الريلاي لجمع حالة تشغيل المعدات (مثل التيار، والجهد، والطاقة).

• حجرة المفتاح:      مزودة بمجموعة مفاتيح الحمل، ومستشعر درجة الحرارة الثاني، ومستشعر الرطوبة. تتصل مجموعة مفاتيح الحمل بحجرة الحافلة عبر مجموعة العوازل (مع ثلاثة عوازل فاصلة) ومتصلة بالمصافي، وآلية التشغيل، ومحول التيار. يتم توفير إطار بين محول التيار وجسم الخزان.

• حجرة التحكم:      تحتوي على اللوحة الدوائر وتحكم PLC. تتكامل اللوحة الدوائر بوحدة تخزين البيانات، ووحدة الإرسال اللاسلكي، ووحدة الاستقبال اللاسلكي. تتصل وحدة تخزين البيانات بالريلاي، ومستشعر درجة الحرارة الأول، ومستشعر درجة الحرارة الثاني، ومستشعر الرطوبة. تتصل وحدة الاستقبال اللاسلكي بتحكم PLC.

• الغرفة الهوائية:      يتصل جانب منها بحجرة المفتاح عبر لوحة الفصل الأولى، والجانب الآخر له شبكة الهواء الداخلة. تتوفر لوحة الفصل الأولى بمخرج الهواء العائد ومخرج الهواء المغذي، مجهزة بالمروحة الأولى والمروحة الثانية على التوالي (كلاهما متصل كهربائياً بتحكم PLC). تتصل المروحة الأولى بلوحة امتصاص الرطوبة، والتي تقع بين المروحة الثانية وشبكة الهواء الداخلة.

• حجرة الكابل:      تحتوي على مفتاح الأرض المتصل، ومصباح البرق، والكابل.

3. جسم الخزان والهيكل الملفوف

• يتشكل جسم الخزان بواسطة ربط عدة ألواح إطار. يستخدم كل من ألواح الإطار والإطار الجسم الملفوف.

• تتوفر في الزوايا الأربعة للجسم الملفوف كتل التوصيل. الجدار الخارجي لكتل التوصيل مائل بالنسبة للجسم الملفوف، مع فتحة من خلالها داخلية وصفائح حد على الجانبين. يوجد في المركز فتحة ثانية من خلالها؛ قسمها العرضي لأعلى وأسفل شبه منحرف متساوي الساقين، وجانبيه قوسان مقعران. يوجد على الجانبين من الجسم الملفوف صفائح قوسية مقعرة تحتوي على عدة فتحات تركيب على شكل الخصر.

ب. مبدأ العمل والمزايا

1. طريقة التجميع

   تحقق الأجسام الملفوفة من الاتصال السريع عبر كتل التوصيل مع صفائح الحد، ثم يتم ربطها وثباتها باستخدام قطع الزاوية المتصلة عبر فتحات التركيب على شكل الخصر على الصفائح القوسية المقعرة. عملية التجميع سهلة ومستقرة، كما توفر مقاومة للصدمات، وتقليل التكلفة والوزن، وسهولة النقل.

2. عملية التشغيل والتحكم الذكي

• تحتوي حجرة الحافلة على وحدات الحلقة المتعددة.    تتصل مجموعة مفاتيح الحمل بحجرة الحافلة عبر مجموعة العوازل. تقوم المصافي بفصل الدائرة عن طريق ذوبان العنصر عندما يتجاوز التيار الحد. تقوم آلية التشغيل بأداء عمليات الإغلاق والفتح. يقوم محول التيار بتغيير التيار الأساسي الكبير إلى تيار ثانوي صغير بشكل نسبي، مما يحمي دائرة القياس، وينقل الإشارات إلى مفتاح الأرض، ومصباح البرق، والكابل في حجرة الكابل.

• تحص