حل الأمان لتخفيف الضغط لوحدات التوزيع الحلقي المعزولة بالغاز

Ⅰ. سياق المشكلة​
كجزء أساسي في شبكات توزيع الطاقة الحضرية، يتم استخدام وحدات الحلقة الرئيسية (RMUs) على نطاق واسع في المناطق السكنية والمصانع والمباني العامة بسبب هيكلها المدمج وتكلفتها المنخفضة وموثوقيتها العالية. ومع ذلك، قد تؤدي أعطال المعدات الداخلية أو أعطال القوس إلى إنتاج غاز عالي الحرارة والضغط، مما يؤدي إلى انفجار الخزانات ويهدد الأفراد والمعدات. بينما تحتفظ التصميمات المغلقة التقليدية بسلامة العزل، إلا أنها فشلت في إطلاق الضغط المفاجئ بسرعة. هناك حاجة ملحة لآلية تخفيف الضغط النشطة لتوفيق بين متطلبات السلامة والختم.

​Ⅱ. تصميم تخفيف الضغط المبتكر​
يقدم هذا النموذج العملي ​هيكل تخفيف الضغط المتدرج ثلاثي المراحل، مستفيدًا من التعاون التناغمي بين حجرة الغاز وحجرة الكابل وحجرة تخفيف الضغط المخصصة لإطلاق الضغط بدقة أثناء الأعطال:

​1. الهيكل الرئيسي​

• ​تخطيط حجرة التخفيف: يقع تحت حجرة الغاز وحجرة الكابل، معزولًا فيزيائيًا عبر حاجز ثقب.
• ​فتحات التهوية المختومة بالشمع: كل من الحاجز بين حجرة الغاز وحجرة التخفيف (الحاجز الأول) والحاجز بين حجرة الكابل وحجرة التخفيف (الحاجز الثاني) يحتوي على ​9-18 فتحة تهوية مختومة بالشمع.
• ​قنوات التهوية الاحتياطية: يشمل الجانب الأيمن لحجرة التخفيف ​3-6 فتحات مرور​ مؤقتًا مختومة بالسدادات، تعمل كمسارات تهوية ثانوية.

​2. آلية تشغيل ذكية​

• ​العمل الطبيعي: الشمع ذو نقطة انصهار عالية (مقاومة لدرجات حرارة المعدات الروتينية) يضمن عدم تسرب الهواء.
• ​أحوال الأعطال: الغاز عالي الحرارة الناتج عن القوس (> نقطة انصهار الشمع) يذوب الشمع، مما يسمح للغاز بالتدفق إلى حجرة التخفيف لتحقيق ​تخفيض الضغط في المرحلة الأولى.
• ​استمرارية الضغط: إذا استمر الضغط مرتفعًا، يزيل الغاز السدادات من الفتحات المرورية، ويتم التهوية مباشرة خارجًا لـ ​منع انفجار الخزان.

​3. الصداقة للبيئة وتحسين الصيانة​

• ​فيلم الشمع القابل لإعادة التدوير: جدران حجرة التخفيف تتميز بفيلم به فتحات مقطوعة مسبقًا عند جميع الفتحات/السدادات. يلتصق الشمع الذائب بالفيلم بعد الأعطال لـ ​تنظيف سهل وإعادة تدوير.
• ​وسط العزل الأخضر: حجرة الغاز مليئة بالهواء/النيتروجين تضمن ​تهوية بدون تلوث، وفقًا للمعايير البيئية.

​Ⅲ. المزايا التقنية​

​Ⅳ. قيمة التطبيق​
يحل هذا التصميم الثلاثي المستويات—العزل الفيزيائي، ​الإطلاق الذكي بواسطة الشمع، و​التهوية الاحتياطية—الصراع بين ختم وحدات الحلقة الرئيسية وأمانها:

• ​يقلل من تلف المعدات: يقمع الضغط الصدمة لحماية سلامة الخزان.
• ​يضمن سلامة الأفراد: التهوية السريعة تمنع الانفجارات وتحكم في المخاطر.
• ​يقلل من تكاليف دورة الحياة: الشمع القابل لإعادة التدوير والتصميم المتين يقللان من الصيانة.
  ​مثالي للاستخدام: وحدات الحلقة الرئيسية في الشبكة الحضرية، المحولات الصغيرة، وأنظمة توزيع الطاقة الصناعية ذات الأحمال العالية مع متطلبات صارمة للمساحة والأمان.

​Ⅴ. الخاتمة​
مع هيكل ميكانيكي بسيط ومواد ذكية (شمع ذات نقطة انصهار عالية)، يوفر نظام تخفيف الضغط هذا ​قفزة في أداء الأمان​ لوحدات الحلقة الرئيسية. يجمع بين الموثوقية والصداقة للبيئة وكفاءة التكلفة، فهو يشكل ​الحل الأمثل للأمان​ لأجهزة توزيع الطاقة الذكية الجيل القادم.