راه‌حل شهری فشرده: ترانسفورماتورهای جریان توکار GIL
Ⅰ. هسته نوآوری: تلفیق عمیق سنسورهای جریان با زیرساخت‌های انتقال
- عدم استفاده از زمین: تغییر رادیکال در نصب‌های سنتی سنسورهای جریان خارجی با قرار دادن واحدهای حسگر دقیق مستقیماً در لوله‌های گازی عایق‌بندی شده با فشار بالا، که بیش از ۹۰٪ فضای تجهیزات روی زمین را صرفه‌جویی می‌کند.
- جداشدگی کامل از محیط: اجزای اندازه‌گیری در اتاق‌های گازی بسته قرار دارند، که خطرات ناشی از باران، یخ، فرسودگی نمکی و خرابکاری را حذف می‌کند و قابلیت اطمینان آن‌ها به طور قابل توجهی بیشتر از نصب‌های لوفره‌دار است.
- دوقلویی پوشش الکترومغناطیسی: پوشش فلزی GIL یک قفس فارادی طبیعی را تشکیل می‌دهد که مداخلات الکترومغناطیسی خارجی را مسدود می‌کند و میدان‌های مغناطیسی سنسورهای جریان را درون لوله حبس می‌کند. مهار EMI در مناطق حساس بیش از ۴۰dB است.
- مدیریت هوشمند گاز: استفاده از هوا خشک یا گازهای عایق‌بندی محیط‌زیستی با حسگرهای گازی نانومتری. فشار کاهش یافته را حتی تا ۰٫۰۰۱MPa تشخیص می‌دهد و هشدارهای فعال را تحریک می‌کند.
Ⅱ. ماتریس ارزش هسته‌ای
|
بعد |
راه‌حل سنسور جریان تعبیه شده در GIL |
راه‌حل سنسور جریان خارجی سنتی |
|
پیچیدگی فضا |
عدم افزودن فضای سطحی |
≥15 متر مربع برای هر گره |
|
مقاومت در برابر محیط |
تمامیت بسته (IP68) در برابر سرما/فرسودگی/طوفان‌ها |
وابسته به پوشش‌ها (IP55) |
|
عملکرد EMC |
پوشش دوگانه فعال (GIL + CT) |
پوشش تک‌لایه غیرفعال |
|
ریسک خرابی |
نرخ آسیب مکانیکی <0.1% |
نرخ خرابکاری سالانه ۳% |
|
هزینه‌های عملیاتی و نگهداری |
دوره عمر بدون نگهداری |
بازرسی‌های سالانه + به‌روزرسانی‌های محافظ |
Ⅲ. مطالعه موردی عمیق: مسیر قدرت زیرزمینی شینجوکو توکیو
با وجود هزینه ۲۸۰ میلیون دلاری برای خرید زمین برای گسترش سنتی زیرстан، شینجوکو از راه‌حل GIL-CT استفاده کرد:
- بهینه‌سازی فضا: واحدهای CT ۵۵۰kV را درون تونل‌های کابلی موجود با قطر ۳.۲ متر تعبیه کرد، که موثرانه سه "زیرستان دیجیتال نامرئی" را زیر توکیو ایجاد کرد.
- مقاومت: در طوفان هابیسیس ۱۰۰٪ عملیات را حفظ کرد و از قطع برق ناشی از سیل‌های معمول در تجهیزات سطحی جلوگیری کرد.
- کارایی هزینه: دوره ساخت را ۱۴ ماه کاهش داد، هزینه کل را ۳۷٪ کاهش داد و ۱۲۰۰ تن انرژی خنک‌سازی سالانه صرفه‌جویی کرد.
- فعال‌سازی شبکه هوشمند: انتقال داده‌های CT از طریق فیبر نوری تونل، مکان‌یابی خطای سطح میکروسکوپی را ممکن ساخت.
مهندس قدرت کویچی ماتسوموتو: "این یکپارچگی به ما اجازه می‌دهد ظرفیت شهر متوسطی را به منطقه مالی شینجوکو اضافه کنیم بدون اینکه حتی یک متر مربع زمین خریداری کنیم - آنچه که پیش از این علمی تخیلی بود، اکنون واقعیت شده است."
Ⅳ. مسیر تکامل آینده
با پیشرفت‌های AIoT و مواد پیشرفته، سیستم‌های نسل بعدی در حال تبدیل شدن به كيان‌های تشخيصي-حسگر خودکار هستند:
- پوشش‌های حسگر گرافن برای مشخص کردن دمای رسانا
- تجزیه و تحلیل ترکیب گاز با داده‌های بزرگ برای پیش‌بینی طول عمر عایق
- ماژول‌های اندازه‌گیری کوانتومی نوری با دقت ۰.۰۱-کلاس
این علامت‌گذاری از دستگاه‌های نظارتی گسسته به عصر شبکه عصبی زیرزمینی است.
