پیشنهاد راهکار برشکن SF6 شرکت Rockwill برای زیرستایشن‌ها در ارتفاعات اتیوپی

I. زمینه پروژه​
ارتفاعات اتیوپی دارای ارتفاعات بالا (متوسط بیش از ۲,۵۰۰ متر)، آب و هوای سرد شدید (دما در زمستان تا -۳۰ درجه سانتیگراد) و موقعیت در منطقه لرزه‌خیز ریفت آفریقا شرقی هستند. این شرایط چالش‌های قابل توجهی برای تجهیزات برق ایجاد می‌کنند:

1. ​خطر تبخیر SF6: در فشار کاری ۰.۶ مگاپاسکال، گاز SF6 در دمای -۲۵ درجه سانتیگراد تبخیر می‌شود. سرما شدید ممکن است باعث تبخیر شود که به تضعیف عایق‌بندی و از دست دادن قابلیت خاموش کردن قوس الکتریکی منجر می‌شود.
2. ​تهدیدهای لرزه‌ای: منطقه به شدت بیش از ۸ درجه ریشتر تجربه می‌کند. اتصالات سخت سنتی در معرض خسارت مکانیکی یا نشت گاز به دلیل فعالیت زمین‌شناسی هستند.
3. ​وابستگی بالا به نگهداری خارجی: تخصص فنی محلی محدود است و نیاز به وابستگی بلندمدت به مقاولان بین‌المللی برای نگهداری وجود دارد که منجر به هزینه‌های بالا و پاسخ‌دهی تأخیری می‌شود.
   برای رفع این چالش‌ها، Rockwill باید راه‌حلی برای دستگاه قطع‌کننده SF6 طراحی کند که به شرایط ارتفاعات بالا، سرما و لرزه‌خیز مناسب باشد و عملیات پایدار و نگهداری را تضمین کند.

​II. طراحی و نصب قطع‌کننده SF6 هدفمند​

1. ​طراحی ضد تبخیر​
   • ​واحد‌های گرمایش داخلی: با الهام از راه‌حل‌های اثبات شده در مناطق سرد چین، نوارهای گرمایشی آلیاژ نیکل-کروم (۸۰۰-۱,۲۰۰ وات) در پایه عایق سرامیکی قطع‌کننده یکپارچه شده‌اند. با استفاده از حسگرهای دما برای کنترل حلقه بسته، این امر مطمئن می‌کند که گاز SF6 بالای -۱۸ درجه سانتیگراد (بیش از نقطه تبخیر -۲۵ درجه سانتیگراد در ۰.۶ مگاپاسکال) باقی بماند.
   • ​بهینه‌سازی عایق‌بندی گرمایی: مواد نانوژل آئروژل دور عایق سرامیکی و لوله‌ها پیچیده شده که باعث کاهش اتلاف گرما و بهبود کارایی گرمایشی به میزان ۳۰٪ در سرما شدید می‌شود.
2. ​طراحی تقویت لرزه‌ای​
   • ​اتصالات لوله‌ای انعطاف‌پذیر: لوله‌های SF6 موج‌دار اجازه جابجایی محوری (±۱۵ میلی‌متر) و شعاعی (±۱۰ میلی‌متر) را می‌دهند که از شکست ختم‌بندی به دلیل تمرکز تنش لرزه‌ای جلوگیری می‌کند.
   • ​پشتیبانی تقویت شده و مفاصل جداکننده: پشتیبانی‌ها از فولاد Q345B با پشتیبانی متقاطع استفاده می‌کنند، در حالی که مفاصل جداکننده معلق فریکشن در پایه ۸۰٪ انرژی لرزه‌ای را جذب می‌کنند و پاسخ شتاب دستگاه را به زیر ۰.۳g کاهش می‌دهند.
3. ​سیستم نگهداری محلی​
   • ​مرکز آموزش فنی: پایگاه آموزشی در آدیس آبابا دوره‌های دو زبانه (انگلیسی/آمهریک) را ارائه می‌دهد که روی تشخیص گاز SF6، کالیبراسیون سیستم گرمایش و ارزیابی تجهیزات پس از زلزله تمرکز دارد.
   • ​سیستم نظارت هوشمند: حسگرهای IoT وضعیت فشار گاز، دما و لرزش را در زمان واقعی نظارت می‌کنند. الگوریتم‌های هوش مصنوعی خرابی‌ها را پیش‌بینی می‌کنند و دستورالعمل‌های نگهداری را تولید می‌کنند که باعث کاهش بازرسی‌های دستی به ۵۰٪ می‌شود.

​III. نتایج مورد انتظار​

1. ​قابلیت اطمینان ضد تبخیر بهبود یافته: سیستم‌های گرمایشی دمای کامره خاموش‌کننده قوس را بالای -۱۸ درجه سانتیگراد ثابت می‌کنند و خطر تبخیر SF6 را حذف می‌کنند. نرخ خرابی سالانه قطع‌کننده‌ها به کمتر از ۰.۵ حادثه بر واحد کاهش می‌یابد.
2. ​مطابقت با لرزه‌خیزی: اتصالات انعطاف‌پذیر و طراحی‌های جداکننده امکان تحمل شدت لرزه‌ای ۸ درجه را فراهم می‌کنند و حداقل ۹۵٪ تمامیت عملکردی پس از زلزله را تضمین می‌کنند.
3. ​هزینه‌های نگهداری بهینه شده: دوره‌های آموزش فنی محلی به ۳ ماه کوتاه می‌شود. زمان پاسخ نگهداری از ۷۲ ساعت به ۸ ساعت کاهش می‌یابد و هزینه‌های چرخه عمر را به ۴۰٪ کاهش می‌دهد.
4. ​تأیید تطبیق با محیط زیست: راه‌حل از آزمون‌های دمای پایین -۴۰ درجه سانتیگراد و آزمون‌های پلتفرم شبیه‌سازی شده لرزه‌ای عبور کرده و نیازهای ترکیبی محیط‌های ارتفاعات بالا، دمای پایین و لرزه‌خیز آفریقا شرقی را برآورده می‌کند.