GIS დაშორების ოპერაციების მეორე ტექსტური მოწყობილობებზე გავლენის ანალიზი

GIS გამყოფების ჩართვის/გამორთვის ოპერაციების გავლენა მეორად აპარატურაზე და შემცირების ღონისძიებები

1. GIS გამყოფების ჩართვის/გამორთვის ოპერაციების გავლენა მეორად აპარატურაზე
1.1 გადასვლითი ზედმეტი ძაბვის ეფექტები
აირით იზოლირებული საკონტაქტო აპარატურის (GIS) გამყოფების ჩართვის/გამორთვის დროს კონტაქტებს შორის ხდება რეაქტიული გამონართვების მრავალჯერადი წარმოქმნა და გაქრობა, რაც იწვევს სისტემის ინდუქციურობასა და ტევადობას შორის ენერგიის გაცვლას და იწვევს ჩართვის ზედმეტ ძაბვას, რომლის სიდიდე შეიძლება იყოს 2–4-ჯერ მეტი, ვიდრე ნომინალური ფაზის ძაბვა, ხოლო ხანგრძლივობა შეიძლება იყოს რამდენიმე ათეული მიკროწამიდან რამდენიმე მილიწამამდე. მოკლე გამტარების ჩართვის/გამორთვისას — სადაც გამყოფის კონტაქტის სიჩქარე ნელია და არ არსებობს რეაქტიული გამონართვის ჩახშობის შესაძლებლობა — წინასწარ წარმოქმნილი და ხელახლა წარმოქმნილი გამონართვები იწვევს საკმაოდ სწრაფ გადასვლით ზედმეტ ძაბვას (VFTO).

VFTO-ები ვრცელდებიან GIS-ის შიდა გამტარებში და საფარებში. იმპედანსის გაწყვეტილობის წერტილებში (მაგ., ბუშინგებში, საზომი ტრანსფორმატორებში, კაბელის დამთავრებებში) გავრცელებული ტალღები აირეკლებიან, არეკვლიან და ერთმანეთზე ეკრებიან, რაც იწვევს ტალღის ფორმის დეფორმაციას და VFTO-ების პიკების გაზრდას. VFTO-ების მაღალი დახრის წინა ნაწილით და ნანოწამში შემოსვლის დროით, ისინი იწვევენ გადასვლით ძაბვის შეტევებს მეორადი აპარატურის შეყვანებში, რაც შეიძლება დაზიანოს მგრძნობიარე ელექტრონიკა. ეს შეიძლება გამოიწვიოს დამცავი რელეების არასწორი მუშაობა — გამოიწვიოს არასაჭირო გამორთვები — და შეაფერხოს მაღალი სიზუსტის სიგნალის დამუშავება და მონაცემთა გადაცემა. გარდა ამისა, VFTO-ების მიერ გენერირებული მაღალი სიხშირის ელექტრომაგნიტური ხელშეშლა (EMI) ამცირებს კომუნიკაციის მოდულების მუშაობას, ზრდის ბიტების შეცდომების სიხშირეს ან იწვევს მონაცემთა დაკარგვას, რაც ზიანს ა inflict-ს ქვესადგურის მონიტორინგის და მართვის ფუნქციებს.

1.2 საფრის პოტენციალის მატება
როგორც ჩინეთში ულტრამაღალი ძაბვის (UHV) და მაღალი ძაბვის (EHV) ქსელების გაფართოება მიმდინარეობს, GIS გამყოფების ოპერაციების მიერ გენერირებული ელექტრომაგნიტური ხელშეშლა მიმდინარეობს უფრო მკაცრი ხასიათით. GIS-ის კოაქსიალური სტრუქტურა — შემდგარი შიდა ალუმინის/სპილენძის გამტარებისგან და გარე ალუმინის/ფოლადის საფრისგან — გამოირჩევა მაღალი სიხშირის გადაცემის მაღალი ხარისხით. კანის ეფექტის გამო, მაღალი სიხშირის გადასვლითი დენები მოძრაობს გამტარის გარე ზედაპირის გასწვრივ და საფრის შიდა ზედაპირის გასწვრივ, რაც ჩვეულებრივ არ აძლევს ველის გაჟონვის შესაძლებლობას და ამ პირობებში საფარი ინარჩუნებს მიწის პოტენციალს.

თუმცა, როდესაც VFTO-ების მიერ გამოწვეული გადასვლითი დენები შეხვდებიან იმპედანსის შეუსაბამობას (მაგ., ბუშინგებში ან კაბელის დამთავრებებში), ნაწილობრივი არეკვლა და არეკვლა ხდება. ზოგიერთი ძაბვის კომპონენტი კავშირდება საფარს და მიწას შორის, რაც იწვევს მყისიერად საფრის პოტენციალის მატებას, რომელიც ჩვეულებრივ მიბმულია მიწასთან. ეს უსაფრთხოების რისკს წარმოადგენს პერსონალისთვის და შეიძლება შეამსუბუქოს საფრის და შიდა გამტარებს შორის იზოლაცია, აჩქაროს მასალის დამუშავება და შეამციროს აპარატურის სიცოცხლის ხანგრძლივობა. მეტიც, ეს მაღალი პოტენციალი ვრცელდება კაბელების და დაკავშირებული მოწყობილობების მეშვეობით მეორად სისტემებში, რაც იწვევს EMI-ს, რომელიც იწვევს მცდარ გამორთვებს, მონაცემთა შეცდომებს ან შეიძლება შეიცავდეს შიდა გამონართვებს — პირდაპირ არღვევს ელექტროენერგეტიკული სისტემის საიმედოობას.

1.3 ელექტრომაგნიტური ხელშეშლა (EMI)
GIS ქვესადგურებში, გამყოფების/გამმართველების მუშაობა და მუხლის დარტყმა იწვევს გადასვლით ელექტრომაგნიტურ ველებს, რომლებიც მეორად სისტემებზე იმოქმედებს გამტარი და გამოსხივებული კავშირის მეშვეობით.

• გამტარი ხელშეშლა წარმოიქმნება საზომი ტრანსფორმატორების მეშვეობით და მიწის პოტენციალის განსხვავებით. VFTO-ები გადადის პირველადიდან მეორად წრედში საზომი ტრანსფორმატორების გავლით, სადაც მოქმედებს გაბნეული ტევადობა და ინდუქციურობა. ისინი ასევე შეიძლება შეიჭრნენ გადამატების ქსელში გადამატების ელექტროდების მეშვეობით, რაც ამაღლებს მთელი მიწის პოტენციალს და ქმნის მიწის მარყუჟებს, რომლებიც არღვევენ მეორადი აპარატურის სტაბილურობას.

• გამოსხივებული ხელშეშლა ხდება მაშინ, როდესაც გადასვლითი EM ველები ვრცელდებიან სივრცეში და პირდაპირ იკავშირებიან მეორად კაბელებთან და მოწყობილობებთან. ელექტრო ველის კავშირი მოქმედებს მაღალი იმპედანსის კვანძებზე და იწვევს სიგნალის დეფორმაციას ან მცდარ გააქტიურებას — განსაკუთრებით მგრძნობიარე მანძილის, ველის ორიენტაციის და მოწყობილობის გეომეტრიის მიმართ. მაგნიტური ველის კავშირი იწვევს ელექტრომოძრავი ძალებს წრედის მარყუჟებში ფარადეის კანონის მიხედვით; მისი სიმძლავრე დამოკიდებულია ველის სიძლიერეზე, ცვლილების სიჩქარეზე და მარყუჟის ფართობზე.

1.4 მექანიკური ვიბრაციის ეფექტები
გამყოფების მუშაობისას ხდება მექანიკური ვიბრაციების წარმოქმნა კონტაქტების შეჯახების, ხახუნის და ელექტრომაგნიტური ძალების გამო ჩართვის/გამორთვის დროს. გამორთვისას სწრაფი გამოყოფა ან ჩართვისას ძალიან მკაცრი ჩართვა იწვევს შოკურ ტალღებს, რომლებიც იწვევენ GIS-ის სტრუქტურის ვიბრაციას. მისი გავრცელება გადაცემის მექანიზმების და გებების მეშვეობით გადაეცემა ვიბრაციები მეზობელ მეორად აპარატურას.

ასეთი ვიბრაციები შეიძლება გააშლოს მექანიკური გადაბმები, შეამსუბუქოს ელექტრო კავშირები, გაზარდოს გაზომვის შეცდომები ან — საშიში პირობებში — გამოიწვიოს მოკლე შეერთებები. გრძელვადიანი გამოყენება აჩქარებს როგორც მექანიკური, ასევე ელექტრონული კომპონენტების დამუშავებას, ამცირებს აპარატურის სიცოცხლის ხანგრძლივობას და აზიანებს მის საიმედოობას.

2. მეორადი აპარატურის დაცვის ღონისძიებები
2.1 ოპტიმიზებული GIS-ის სტრუქტურული დიზაინი

• მასალების შერჩევა: გამოიყენეთ SF₆-ის ნარევები უფრო მაღალი დიელექტრიკული სიმტკიცით; აირჩიეთ დაბალი დანაკარგის და მაღალი გამტარუნარიანობის მქონე მასალები (მაგ., Cu/Al) ეკრანირებისთვის; ოპტიმიზაცია გამტარის სიგრძის და ტევადობის მიხედვით რათა შეიზღუდოს VFTO-ების ამპლიტუდა.

• სტრუქტურული გაუმჯობესებები: გამტარების და ეკრანების გეომეტრიის გლუვი დამუშავება ელექტრო ველის კონცენტრაციის შესამსუბუქებლად; გაუმჯობესებული იზოლატორის მხარდაჭერის დიზაინი ველის თანაბარი განაწილებისთვის; კონტროლირებადი გამყოფის მუშაობის სიჩქარეების განხორციელება და დამაბაგე წრედების დამატება გადასვლითი ენერგიის შთანთქმისთვის.

• ვიბრაციის კონტროლი: ჰიდრავლიკური ამორტიზატორების ან ზამბარების დაყენება მართვის მექანიზმებში; რეზინის ამორტიზატორების გამოყენება GIS-სა და საფუძნის შორის; კონტაქტური ზედაპირის სიზუსტის გაუმჯობესება შე

  დაფარვა: გამოიყენეთ კონდუქტორული შესანახი (ცინკის ბარი/ალუმინი) სენსიტიური მეორე მწონე მოწყობილობების (მაგალითად, რელეები, კომუნიკაციის ერთეულები) დაფარვისთვის დახურული შვრებით. გამოიყენეთ დაფარული ან ორჯერ დაფარული კებლები სწორად დასრულებული ბოლოებით; გამოიყენეთ ფილტრირებული კანექტორები და ქსელის ეკრანები ვენტილაციის ხვრელებზე. მოკლე კებლებისთვის (<10 მ), გამოიყენეთ ერთწერტილიანი დარტყმა; გრძელი მანძილებისთვის გამოიყენეთ მრავალწერტილიანი დარტყმა დაინდუქირებული დაბლოკირების შემცირებისთვის.

• დარტყმა: დაართეთ დარტყმის მომსირებლობა ≤4 Ω. მაღალ-რეზისტიული მიწებში, გამოიყენეთ ურთიერთდაკავშირებული დარტყმის ქსელები და დანარჩენი შტაბებით. ანალოგური სირთულეებისთვის გამოიყენეთ ერთწერტილიანი დარტყმა და ციფრული/მაღალი სიხშირის სისტემებისთვის მრავალწერტილიანი დარტყმა. გაუმჯობესებელი ქსელის განლაგება (მაგალითად, მართკუთხედი ქსელი კრესტული ელექტროდებით) უნდა დაუზუსტდეს საერთო დენის სწორად განაწილებას და დაბალი პოტენციის გრადიენტების უზრუნველყოფას.

2.3 ფილტრირება და დაჭერის ტექნოლოგიები

• ფილტრები: დააყენეთ საძრავის ფილტრები მეორე მწონე მოწყობილობების შეყვანის ადგილებზე მაღალი სიხშირის ხის დაბლოკირებისთვის. გამოიყენეთ ციფრული სიგნალის ფილტრირების ალგორითმები კომუნიკაციის რუკების მონაცემთა სიმართლის გაუმჯობესებისთვის.

• გადატვირთვის დაცვა: დააყენეთ ZnO დამაცვლებელები მეორე მწონე მოწყობილობებთან ახლოს VFTOs-ის და დარტყმის დაჭერისთვის. გამოიყენეთ გადატვირთვის დაცვის მოწყობილობები (SPDs) სიგნალის და კომუნიკაციის ხაზებზე ტრანზიტული ენერგიის გადამიტანისთვის დარტყმას, რათა დაუზუსტდეს სტაბილური სუსტი სიგნალის გადაცემა.

2.4 მეორე მწონე მოწყობილობების დამახასიათებელი დახარჯვის შესწორება

• მატერიალური დაცვა: გააძლიერეთ მონტაჟის ბრაკეტები უფსკრული სტალით და დამატებითი სტიფენერებით. გამოიყენეთ რეზინის დარტყმები ან ორფაზიანი ვიბრაციის დარტყმები მოწყობილობების იზოლაციისთვის. დაუზუსტეთ PCB-ები უფსკრული საფუძველებით, განზომილებით დამატებით და დამახასიათებელი ფადებით. დააჭერეთ კრიტიკული კომპონენტები (მაგალითად, IC-ები, რელეები) ენკაპსულანტებში ან ელასტურ ჩამოსაწოდებელებში დაუზუსტებლად. დაალოგეთ გრძელი და ხელუხლის ხაზები დანაშრების რისკის შემცირებისთვის.

• პროგრამული უზრუნველყოფა: განახორციელეთ ჩეკსუმი და შეცდომის გასწორების კოდები (ECC) მონაცემთა დანაშრების აღმოსავლეთად/შესამართად. ჩაწერეთ "NOP" (no-operation) ინსტრუქციები ფირმვერში EMI-ის გამოწვეული პროგრამის ხტუნვის აღდგენისთვის, რათა დაარტყავეთ დედლოქები და დაამატოთ სისტემის მომსირებლობა.

3. დასკვნა
GIS დარტყმის მოქმედებების მეორე მწონე მოწყობილობებზე გავლენის სრული გაგება აჩვენებს, რომ მთლიანი დამცირების სტრატეგიები არის საჭირო ქსელის დამოუკიდებლობისთვის. საძრავი სისტემების დიზაინის, აგების და მოქმედების დროს, GIS-ის და მეორე სისტემების ელექტრომაგნიტური თანამედროვეობა (EMC) უნდა იყოს პრიორიტეტი. სტრუქტურული ოპტიმიზაციის, ძლიერი დაფარვის/დარტყმის, დაუმჯობესებული ფილტრირების და მატერიალური/პროგრამული დახარჯვის შესწორების ინტეგრირებით, დარტყმის დაშვებული ტრანზიენტების, EMI-ს და ვიბრაციის უარყოფითი ეფექტები შეიძლება ეფექტურად დაინდუქირდეს - რათა უფრო უსაფრთხო, დამოუკიდებლო და მომსირებელი სისტემის ენერგიის გადაცემა დაუზუსტდეს.