פתרון מומר זרם חימום עצמי בטמפרטורות נמוכות מאוד עבור ציוד מפסק מבודד בגז

​​
​נושא: פתרון CT עצם-חימום בטמפרטורות נמוכות מאוד​

במצבים קיצוניים של קור עז (לדוגמה, שדות גז ושמן בסיביר, תחנות מחקר באנטארקטיקה), מומרים חשמליים סטנדרטיים (CTs) במגזר GIS מתמודדים עם כשלים קריטיים כגון בריטוליות של החומרים, אובדן דיוק דרמטי ושפירות. הפתרון הזה תוכנן במיוחד לפעילות מתחת לטמפרטורה של 60 מעלות צלזיוס-, תוך התאמה של מדע חומרים מתקדם, טכנולוגיית שליטה מדויקת בטמפרטורה ותהליכי הדבקה ברמת תעשיית החלל כדי להבטיח אמינות ארוכת טווח ודיוק מדידה של מערכות GIS בתנאי קור קיצוני.

​אתגרים מרכזיים ופריצות דרך טכנולוגיות​

1. ​חומרים חדשניים לסבלנות לקרור עמוק​
   מסגרת הסליל:​​ הוחלף רזין אפוקסי (שיש לו נטייה להתפורר בטמפרטורות נמוכות) עם פוליאימיד (PI) כחומר המסגרת העיקרי. יציבות הטמפרטורה המצוינת שלו (-269 מעלות צלזיוס עד 260 מעלות צלזיוס) שומרת על חוזק מכני וממדים יציבים בתנאי קור קיצוני, מספקת תמיכה קשיחה לסילנים למנוע את העוות שלהם.
   ​חומר ההבודד:​​ גז SF₆ בתוך GIS נשאר יציב פיזית בטמפרטורות נמוכות מאוד. העיצוב של CT זה מבטיח תאימות מלאה עם SF₆.
2. ​מערכת בקרה מדויקת של חימום עצמי​
   ​אלמנט חימום משולב:​​ סרטים חימומיים בננו-פחמן מוטבעים באופן מדויק בין שכבות הסליל. החומר הזה מתאפיין במקדם 저ومة טמפרטורה מצוין (0.0035/מעלות צלזיוס), המאפשר מאפיינים של חימום עצמאי (эффект PTC).
   ​בקרה חכמה בטמפרטורה:​​ המערכת מפעילה אוטומטית חימום כשהטמפרטורה הסביבתית יורדת ל-50 מעלות צלזיוס-. סרטים בננו-פחמניים חיממים בצורה יעילה ובאופן אחיד את המרכיבים הפנימיים העיקריים של CT (סלילים ונוקלוס), שמורים בהם טווח פעולה אופטימלי של 20 מעלות צלזיוס- עד 0 מעלות צלזיוס. טמפרטורה זו היא משמעותית מעל לחסמים של בריטוליות חומרים, מה שמבטיח ביצועים אלקטרומגנטיים יציבים.
3. ​הדבקה ושימור ברמת תעשיית החלל​
   כפולות הדבקה דינמיות:​​ טבעות O מ robber nitrile (NBR) מספקות כוח מתיחה אלסטי. ממדי השפירים מחושבים במדויק כדי להבטיח הדבקה יעילת ב-60 מעלות צלזיוס-. חדרי הליבה משתמשים בהדבקה לייזר מלאה להדבקה הרמטית, המפחיתה את הסיכונים של שפירות מסורתיות.
   זיהוי דליפות בעלות רגישות גבוהה מאוד:​​ בדיקת דליפות באמצעות ספקטרומטריה של מסת הליום מבטיחה שיעורי דליפות כוללים מתחת ל-1×10⁻⁷ Pa·m³/s (שקולה להדבקה ברמת מולקולרית), המונעת חדירה של לחות/זיהומים חיצוניים ומחזיקה את נקיונות חדרי GIS לפעילות ארוכת טווח.