יישום של מפרקי מתח גבוה במערכות אספקת חשמל למשוך

המתגים המסורתיים הפכו לבלתי מספיקים יותר ויותר עבור הדרישות התפעוליות של מערכות אספקת מתח הנע המודרניות. הופעת המתגים ההפרדה במתח גבוה עשויה להפוך למלא את הפער הזה. מערכות מתג הפרדה במתח גבוה משפרות את המבנה של המתגים הקונבנציונליים, מורחבת את תחום היישום שלהם ונותנת דגש רב יותר על פרטים עדינים, ובכך מגבירה את הבטיחות והאמינות של מערכות החשמל במהלך הפעולה האמיתית. לכן, חשוב לנתח ולחקור את יישומי המתגים ההפרדה במתח גבוה במערכות אספקת מתח הנע.

1. מערכות אספקת מתח הנע
מערכת האספקה החשמלית הנוכחית לשינוע רכבות בסין מייצגת צורה חדשה של שינוע מסילות באמצעות חשמל - טכנולוגיה מתקדמת של הנעה המושכת תשומת לב רבה ברכבות ראשי ותחבורה מסילות עירונית, ומציעה ביצועים מצוינים ומגדילה משמעותית את נוחות התחבורה הציבורית. בשימוש מעשי, הנעה חשמלית ממירה באופן מתמיד אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית כדי למשוך קטרים ואוטובוסים חשמליים מרובים.

מערכות הנעה חשמלית נוכחיות בסין מוגדרות לפי סוג הזרם לשלוש קטגוריות: זרם חילופין חד-פאזי בתדר תעשייתי, זרם ישר ומתח נמוך חד-פאזי. בין אלה, מערכת הזרם החילופי חד-פאזי בתדר תעשייתי היא הנפוצה ביותר, בעיקר בשימוש במסילות חשמליות.

הנעה חשמלית מציעה שלושה יתרונות עיקריים:

• קטרים חשמליים אינם נושאים דלק אלא משתמשים במקורות אנרגיה שניוניים, מה שמאפשר הנעה שאינה עצמאית ויעילה לחיבורים של רכבות.

• זה מוביל לחיסכון באנרגיה; עם כניסת סקטור הרכבות בסין לשלב חדש של פיתוח, קטרים חשמליים מוצבים בצורה מקיפה יותר.

• זה משפר את הבטיחות התפעולית. בזכות התקדמות בטכנולוגיות מיקרואלקטרוניקה ומידע, קטרים חשמליים מודרניים תומכים בדetection של תקלות בזמן אמת, נהיגה אוטונומית וניהול מרחוק, מה שמגביר משמעותית את רמת המידע של מערכות הנעה.

2. מאפיינים, תפקידים, סוגים והתפתחות של מתגי הפרדה במתח גבוה

(1) תפקידים וכוחות
למרות שהמתגים ההפרדה במתח גבוה החלו להיות נפוצים רק לאחרונה במערכות החשמל בסין, הם הראו ביצועים מצטיינים. תפקידיהם העיקריים הם שניים:

• כאשר פתוחים, הם מבטיחים מרחק הפרדה נראה לעין ואלקטרי בטיחותי בין מגעים;

• כאשר סגורים, הם נושאים באופן אמין זרם רציף מוגדר.

יכולות אלו משפרות משמעותית את הבטיחות והיעילות התפעולית. תפקידים מרכזיים כוללים:
• הפרדת כוח: במהלך תחזוקה, המתגים ההפרדה מפרידים בין מתקנים ללא חשמל לבין מעגלים חשמליים פעילים, יוצרים נקודת שבירה ברורה שמספקת הגנה לעובדים ומתקנים.
• פעולות מתג (העברת מתח): הם מאפשרים מעבר בטוח של מתקנים בין מצבים של פעולה, מוכנות או תחזוקה, מה שמאפשר תצורות תפעוליות גמישות ובטוחות.

(2) סוגים
סוגי המתגים משתנים בהתאם למספר קריטריונים:

• לפי מקום התקנה: חיצוני מול פנימי;

• לפי רמת מתח: נמוך מול גבוה;

• לפי עיצוב מבני: עמוד אחד, שני עמודים או שלושה עמודים;

• לפי מנגנון פעולה: ידני, חשמלי או פנאומטי.

(3) התקדמות טכנולוגית
מתגים הפרדה מסורתיים היו נוטים לסבול מירידה באזור מגע בין מגעים נעים וסטטיים לאחר שימוש ממושך, מה שהוביל לתנגדות גבוהה יותר, לאבדות מוליכות גבוהות יותר וצריכת אנרגיה גבוהה. חדשנות최근의 혁신적인 기술들, 예를 들어 핀 접촉 기술과 홈 처리 표면 설계는 전도성과 신뢰성을 크게 향상시켰습니다. 이러한 개선으로 인해 현대 고압 차단기는 중국의 전력 인프라에서 더욱 넓은 범위의 응용이 가능하게 되었습니다.

3. מתח הנע אספקת מערכות יישומים
(1) בקרה מרחוק (טלאופרציה)
מתגי הפרדה במתח גבוה הם עכשיו מרכיבים קריטיים במערכות חשמל של רכבות חשמליות, מאפשרים הפרדת תקלות ותחזוקה מדורגת, ובכך מגבירים את הבטיחות והדיוק התפעוליים. בהתחשב במספר הרב וההתפשטות הרחבה של תחנות מרכזיות ברשת הרכבות החשמלית בסין, הפעלה ידנית במקום היא לא יעילה ומצמצמת אוטומציה. לכן, יישום שליטה מרחוק הוא חיוני לקידום המודרניזציה של הרכבות.

עם התקדמות בטכנולוגיות תקשורת חיוויות ולחוץ, ניתן כעת לשלב יחידות קצה מרוחקות (RTUs) במנגנונים חשמליים פועלים. השילוב הזה לא רק פותר אתגרים מרכזיים בבקרת המתגים מרחוק, אלא גם מגביר את אמינות המערכת, מבטיח אספקת חשמל יציבה ומגביר את רמת האוטומציה הכללית של רכבות חשמליות.

(2)veillance וידאו מרחוק חיווי/ללא חיווי
מכיוון שמתגי הפרדה של קשתות בדרך כלל מותקנים בחוץ ולא נצפים, הניטור מרחוק הוא חיוני בנוסף לבקרה מרחוק. מערכות פיקוח וידאו מאפשרות פיקוח מתמיד על מצבים בשטח, מפחיתות שגיאות אנושיות בקבלת החלטות פיקוד.

ה.deploying של מערכות כאלה דורש פתרונות תקשורת היברידיים - שילוב של טכנולוגיות חיוויות וללא חיווי כמו תדר-קפיצה פיזור ספקטרום ו-Wi-Fi, שניהם בשלים בסין. שילוב טכנולוגיות תקשורת מתקדמות אלו מאפשר פיקוח וידאו מרחוק חזק, מגביר את הבטיחות, האמינות והיעילות של הפעלת רכבות חשמליות.

(3) ניטור טמפרטורה מקוון
למרות מבנהם הפשוט, מגעי המתגים והאצבעות שלהם חשופים לסביבה חיצונית קשה, מה שגורם להם להיות פגיעים לאוקסידציה. אוקסידציה מגבירה את התנגדות המגע ומייצרת חום מיותר, שיכול להוביל לכישלון ציוד או שריפה אם לא יטופלו.

בתקופת תחנות המיתוג החכמות והפעולה ללא מפעילים, הניטור הרחוק של הטמפרטורה הפך לחובה. שלושה שיטות עיקריות נמצאות בשימוש בסין: חיישנים אלחוטיים, חיישני אופטיקה וצילום תרמי באמצעות קרינה تحت אדומה - כשחיישני האופטיקה הם השכיחים ביותר.

חיישני טמפרטורה אופטיים מוחזקים ישירות על מגעים או אצבעות מגע. המידע מועבר דרך סיבים אופטיים עמידים לתחום גבוה ליחידה מרכזית לעיבוד, ואז משולך למחשבים אחוריים בתחנת המיתוג לניטור בזמן אמת. תוכנה ייעודית לניהול והצגה של הנתונים כבר פותחה בסין, מה שמבטיח ניטור בטוח של הטמפרטורה. עם זאת, עלויות ציוד ופיתוח תוכנה גבוהות עדיין מהוות אתגר.

4. סיכום
מערכת הרכבת המיתוג של סין נכנסה לשלב חדש של פיתוח. התשימורת המתמדת של המפסקים המסורתיים - באמצעות טכנולוגיות מגעי אצבעות ומגעי קירוב - שיפרה משמעותית את ביצועיהם של המפסקים המיתוגיים בעוצמה גבוהה ליישומי גרירה, מה שהאיץ בתהליך המודרניזציה של הרשת הלאומית של הרכבות.

בהשוואה לאופנים מסורתיים של אספקת חשמל, גרירה חשמלית מציעה יעילות טובה יותר, בטיחות משופרת וצריכת אנרגיה נמוכה יותר. האינטגרציה של מפסקים מיתוגיים מתקדמים עם מערכות גרירה חשמלית הפכה לסמל למיתוג הרכבות בסין, וממקמת את טכנולוגיית המיתוג של המדינה בין הטובות בעולם.