การประยุกต์ใช้สวิตช์ตัดไฟแรงสูงในระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับการลากจูง

สวิตช์แบบดั้งเดิมได้กลายเป็นไม่เพียงพอต่อความต้องการในการดำเนินงานของระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับการลากจูงในยุคปัจจุบัน การปรากฏตัวของอุปกรณ์แยกวงจรแรงสูงได้เติมเต็มช่องว่างนี้อย่างมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์แยกวงจรแรงสูงปรับปรุงโครงสร้างของสวิตช์แบบดั้งเดิม ขยายขอบเขตการใช้งาน และให้ความสำคัญกับรายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ มากขึ้น ทำให้ความปลอดภัยและความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าในการดำเนินงานจริงเพิ่มขึ้น ดังนั้น การวิเคราะห์และศึกษาการใช้งานอุปกรณ์แยกวงจรแรงสูงในระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับการลากจูงจึงเป็นสิ่งจำเป็น

1. ระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับการลากจูง
ระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับการลากจูงที่ใช้อยู่ในประเทศจีนในปัจจุบันเป็นรูปแบบใหม่ของการลากจูงโดยใช้ไฟฟ้าบนรางรถไฟ—เทคโนโลยีการผลักดันที่กำลังได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางในรถไฟสายหลักและการขนส่งทางรถไฟในเมือง มอบประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและเพิ่มความสะดวกสบายในการขนส่งสาธารณะ ในการใช้งานจริง การลากจูงด้วยไฟฟ้าจะเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลอย่างต่อเนื่องเพื่อขับเคลื่อนรถจักรไฟฟ้าและรถไฟฟ้าหลายคัน

ระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับการลากจูงในประเทศจีนในปัจจุบันสามารถแบ่งตามประเภทของกระแสไฟฟ้าออกเป็นสามประเภท: กระแสสลับความถี่อุตสาหกรรมแบบเฟสเดียว กระแสตรง และกระแสสลับความถี่ต่ำแบบเฟสเดียว ซึ่งระบบกระแสสลับความถี่อุตสาหกรรมแบบเฟสเดียวเป็นที่นิยมมากที่สุด โดยใช้ในรถไฟที่มีการใช้ไฟฟ้า

การลากจูงด้วยไฟฟ้ามีข้อดีสามประการ:

• รถจักรไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องบรรทุกเชื้อเพลิงแต่ใช้แหล่งพลังงานรอง ทำให้สามารถลากจูงรถไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องพึ่งพาตนเอง

• ส่งเสริมการประหยัดพลังงาน เมื่อภาคการรถไฟของจีนเข้าสู่ระยะการพัฒนาใหม่ รถจักรไฟฟ้ากำลังถูกนำมาใช้งานอย่างกว้างขวางมากขึ้น

• เพิ่มความปลอดภัยในการดำเนินงาน ด้วยการพัฒนาด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีสารสนเทศ รถจักรไฟฟ้าสมัยใหม่สนับสนุนการตรวจจับข้อผิดพลาดแบบเรียลไทม์ การขับเคลื่อนอัตโนมัติ และการควบคุมจากระยะไกล ทำให้ระดับการ informatization ของระบบการลากจูงเพิ่มขึ้นอย่างมาก

2. คุณสมบัติ หน้าที่ ประเภท และการพัฒนาของอุปกรณ์แยกวงจรแรงสูง

(1) หน้าที่และบทบาท
แม้ว่าอุปกรณ์แยกวงจรแรงสูงจะถูกนำมาใช้ในระบบไฟฟ้าของจีนอย่างกว้างขวางเพียงไม่นาน แต่พวกมันได้แสดงประสิทธิภาพที่โดดเด่น หน้าที่หลักของพวกมันมีสองประการ:

• เมื่อเปิด พวกมันจะรับประกันระยะทางที่มองเห็นได้และปลอดภัยทางไฟฟ้าระหว่างคอนแทค

• เมื่อปิด พวกมันสามารถนำกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องตามกำหนดได้อย่างเชื่อถือได้

ความสามารถเหล่านี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการดำเนินงานอย่างมาก บทบาทสำคัญรวมถึง:
• การแยกไฟฟ้า: ในระหว่างการบำรุงรักษา อุปกรณ์แยกวงจรสามารถแยกอุปกรณ์ที่ไม่มีไฟฟ้าออกจากวงจรที่มีไฟฟ้า สร้างจุดตัดที่มองเห็นได้ชัดเจนเพื่อปกป้องบุคลากรและอุปกรณ์
• การดำเนินการสลับ (การโอนย้ายบัส): พวกมันช่วยให้สามารถเปลี่ยนสถานะของอุปกรณ์ระหว่างการทำงาน พร้อมใช้งาน หรือการบำรุงรักษา ทำให้การปรับเปลี่ยนการดำเนินการได้อย่างยืดหยุ่นและปลอดภัย

(2) ประเภท
ประเภทของอุปกรณ์แยกวงจรแตกต่างกันตามเกณฑ์หลายประการ:

• ตามตำแหน่งการติดตั้ง: กลางแจ้งหรือภายในอาคาร

• ตามระดับแรงดัน: แรงดันต่ำหรือแรงดันสูง

• ตามการออกแบบโครงสร้าง: โพสต์เดี่ยว โพสต์คู่ หรือโพสต์สาม

• ตามกลไกการทำงาน: ทำงานด้วยมือ ไฟฟ้า หรือลม

(3) การพัฒนาเทคโนโลยี
อุปกรณ์แยกวงจรแบบดั้งเดิมมักประสบปัญหาพื้นที่ติดต่อระหว่างคอนแทคที่เคลื่อนที่และคงที่ลดลงหลังจากใช้งานนาน ทำให้ความต้านทานเพิ่มขึ้น การสูญเสียการนำไฟฟ้าสูงขึ้น และการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น การพัฒนาล่าสุด เช่น เทคโนโลยีคอนแทคแบบปลายนิ้วและการออกแบบพื้นผิวด้วยลายแกะสลัก ได้ช่วยเพิ่มการนำไฟฟ้าและความเชื่อถือได้ ความก้าวหน้านี้ได้ขยายขอบเขตการใช้งานของอุปกรณ์แยกวงจรแรงสูงสมัยใหม่ในโครงสร้างพื้นฐานไฟฟ้าของจีน

3. การใช้งานในระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับการลากจูง
(1) การควบคุมระยะไกล (Teleoperation)
อุปกรณ์แยกวงจรแรงสูงตอนนี้เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบ catenary ของรถไฟที่ใช้ไฟฟ้า ทำให้สามารถแยกข้อผิดพลาดและบำรุงรักษาแบบแบ่งส่วน ทำให้ความปลอดภัยและความแม่นยำในการดำเนินงานเพิ่มขึ้น ด้วยจำนวนและพื้นที่กระจายของสถานีศูนย์กลางในระบบรถไฟที่ใช้ไฟฟ้าของจีน การดำเนินงานด้วยมือที่สถานที่ไม่มีประสิทธิภาพและจำกัดการอัตโนมัติ ดังนั้น การใช้งานการควบคุมระยะไกลจึงเป็นสิ่งสำคัญในการพัฒนาการรถไฟสมัยใหม่

ด้วยการพัฒนาการสื่อสารแบบมีสายและไร้สาย Remote Terminal Units (RTUs) สามารถรวมเข้ากับกลไกการทำงานด้วยไฟฟ้าได้ การรวมนี้ไม่เพียงแต่แก้ไขปัญหาสำคัญในการดำเนินงานอุปกรณ์แยกวงจรระยะไกลเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความเชื่อถือได้ของระบบ รับประกันการจ่ายไฟฟ้าที่มั่นคง และยกระดับความอัตโนมัติโดยรวมของการรถไฟที่ใช้ไฟฟ้า

(2) การตรวจสอบด้วยวิดีโอแบบมีสาย/ไร้สาย
เนื่องจากอุปกรณ์แยกวงจร catenary มักติดตั้งกลางแจ้งและไม่มีคนดูแล การตรวจสอบระยะไกลเป็นสิ่งจำเป็นควบคู่ไปกับการควบคุมระยะไกล ระบบวิดีโอเฝ้าระวังช่วยให้มีการตรวจสอบสภาพแวดล้อมในสนามอย่างต่อเนื่อง ลดความผิดพลาดจากการตัดสินใจของผู้ควบคุม

การติดตั้งระบบเหล่านี้ต้องใช้โซลูชันการสื่อสารแบบผสมผสาน—รวมการสื่อสารแบบมีสายและไร้สาย เช่น การกระโดดความถี่และ Wi-Fi ทั้งสองแบบมีความเจริญในจีน การรวมเทคโนโลยีการสื่อสารขั้นสูงเหล่านี้ทำให้การตรวจสอบวิดีโอระยะไกลมีความแข็งแกร่ง เพิ่มความปลอดภัย ความเชื่อถือได้ และประสิทธิภาพในการดำเนินงานของรถไฟที่ใช้ไฟฟ้า

(3) การตรวจสอบอุณหภูมิออนไลน์
แม้ว่าโครงสร้างของคอนแทคและปลายนิ้วของอุปกรณ์แยกวงจรจะง่าย แต่พวกมันถูกสัมผัสกับสภาพแวดล้อมกลางแจ้งที่รุนแรง ทำให้พวกมันมีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชัน ออกซิเดชันทำให้ความต้านทานคอนแทคเพิ่มขึ้นและสร้างความร้อนส่วนเกิน อาจนำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์หรือไฟไหม้หากไม่ได้รับการตรวจสอบ

ในยุคของสถานีไฟฟ้าอัจฉริยะและการดำเนินงานโดยไม่มีคนควบคุม การตรวจสอบอุณหภูมิทางไกลได้กลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ สามวิธีหลักที่ใช้ในประเทศจีน ได้แก่ เซ็นเซอร์ไร้สาย เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสง และการถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรด โดยเซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิด้วยใยแก้วนำแสงจะหนีบเข้ากับตัวต่อหรือตัวต่อปลายนิ้ว ข้อมูลจะถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสงที่ทนแรงดันไฟฟ้าสูงไปยังหน่วยประมวลผลกลาง แล้วส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์หลังบ้านของสถานีไฟฟ้าเพื่อการวิเคราะห์แบบเรียลไทม์ ซอฟต์แวร์สำหรับการจัดการและวิเคราะห์ข้อมูลได้ถูกพัฒนาขึ้นในประเทศจีนแล้ว เพื่อให้มั่นใจในการตรวจสอบอุณหภูมิอย่างเชื่อถือได้ อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการซื้อเครื่องมือและพัฒนาซอฟต์แวร์ยังคงเป็นปัญหา

4. สรุป
ระบบรถไฟพลังงานไฟฟ้าของประเทศจีนได้เข้าสู่ระยะใหม่ของการพัฒนา การปรับปรุงสวิตช์แยกวงจรแบบดั้งเดิมอย่างต่อเนื่อง—ผ่านเทคโนโลยีตัวต่อปลายนิ้วและพื้นผิวขรุขระ—ได้ทำให้ประสิทธิภาพของสวิตช์แยกวงจรแรงดันสูงในแอปพลิเคชันการจ่ายกำลังดึงรถรางเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้การปรับปรุงโครงข่ายรถไฟแห่งชาติเป็นไปอย่างรวดเร็ว

เมื่อเทียบกับโหมดการจ่ายพลังงานแบบดั้งเดิม การดึงรถรางด้วยไฟฟ้ามีประสิทธิภาพสูงกว่า ปลอดภัยกว่า และใช้พลังงานน้อยกว่า การรวมสวิตช์แยกวงจรแรงดันสูงขั้นสูงเข้ากับระบบการดึงรถรางด้วยไฟฟ้าได้กลายเป็นสัญลักษณ์ของการทันสมัยทางรถไฟของประเทศจีน ทำให้เทคโนโลยีการใช้ไฟฟ้าของประเทศอยู่ในระดับแนวหน้าของโลก