حل بیرق سیال SF6 با تانک مرده برای مناطق پلیتئو آفریقا (اتیوپی)

پیش‌زمینه پروژه​
اتیوپیا که در ارتفاعات شرق آفریقا واقع شده است، میانگین ارتفاع آن بیش از ۳,۰۰۰ متر است. در برخی مناطق دمای زمستان می‌تواند تا -۳۰°C سقوط کند، همراه با تغییرات دمایی روزانه قابل توجه (تا ۲۵°C در روز) و تابش فرابنفش شدید. سیستم برق محلی با چالش‌های زیر مواجه است:

1. ​ریسک تبخیر گاز SF6: شیرهای قطع کننده سنتی SF6 با خزان مرده در دماهای پایین (دمای بحرانی تبخیر ≈ -۲۸.۵°C) ممکن است گاز SF6 تبخیر کند، که باعث کاهش عملکرد عایق‌بندی و خاموش‌کنندگی می‌شود و می‌تواند به خرابی عملیاتی منجر شود.
2. ​تضعیف عایق‌بندی در ارتفاعات بالا: کاهش چگالی هوا قدرت عایق‌بندی خارجی را کاهش می‌دهد، بنابراین نیاز به سطوح عایق‌بندی بالاتر یا طراحی‌های تخصصی برای شیرهای قطع کننده SF6 با خزان مرده وجود دارد.
3. ​سختی بالای نگهداری: مناطق دورافتاده از منابع نگهداری کافی برخوردار نیستند، بنابراین نیاز به قابلیت نگهداری بلندمدت برای شیرهای قطع کننده SF6 با خزان مرده وجود دارد.

​راه‌حل​
برای مقابله با چالش‌های محیطی و فنی، اقدامات یکپارچه زیر برای شیرهای قطع کننده SF6 با خزان مرده انجام شد:

1. ​بهینه‌سازی گاز ترکیبی​
   • ​ترکیب گاز SF6+CF4: ترکیب ۲۵٪ SF6 و ۷۵٪ CF4 دمای بحرانی تبخیر را به -۶۰°C کاهش می‌دهد و پایداری گاز را برای شیرهای قطع کننده SF6 با خزان مرده در سرماهای شدید تضمین می‌کند.
   • ​کنترل فشار: فشار اسمی شیرهای قطع کننده SF6 با خزان مرده به ۰.۶ مگاپاسکال تنظیم شده است (فشار نمایان)، همراه با افزایش دیواره‌ای برای جلوگیری از تеч گاز در دماهای پایین.
2. ​سیستم گرم‌سازی و عایق‌بندی حرارتی​
   • ​نوارهای گرم‌ساز داخلی: سیستم گرم‌سازی الکتریکی ۳۰۰ واتی در بدنه شیرهای قطع کننده SF6 با خزان مرده و لوله‌های فشاری یکپارچه شده است که به صورت خودکار در دماهای پایین‌تر از -۲۰°C فعال می‌شود تا فشار گاز بالاتر از آستانه تبخیر حفظ شود.
   • ​عایق‌بندی دو لایه: شیرهای قطع کننده SF6 با خزان مرده از پوسته ترکیبی مقاوم در برابر UV و لایه آئروژل داخلی استفاده می‌کنند تا از تلفات گرما کمتر شود و تابش خورشید در ارتفاعات بالا تحمل شود.
3. ​تأ nghi