نگهبان تقویت شده: راه حل CIT برای قابلیت اطمینان و ایمنی بی‌ناقص در زیرстанسیون‌ها

مشکل اصلی حل شده

سیستم‌های IT سنتی نشان‌دهنده نقاط شکننده تکی مهم هستند. خرابی‌های اصلی به دلیل بار زیاد، استرس گرمایی یا خرابی‌های داخلی منجر به سیگنال‌های اندازه‌گیری/حفاظت نادرست یا از دست دادن کامل داده می‌شوند. جوش‌های موقت به خصوص CIT‌ها را به دلیل نزدیکی ولتاژ/جریان چالش‌برانگیز می‌کنند. این آسیب‌پذیری‌ها پایداری شبکه و ایمنی پرسنل را در معرض خطر قرار می‌دهند.

راه‌حل CIT محکم

این راه‌حل فراتر از ترکیب پایه رفته و لایه‌هایی از مهندسی قابلیت اطمینان و ایمنی را تعبیه می‌کند:

1. ​ازدواج فعال:​​
• ​هسته‌های مستقل چندگانه:​​ شامل ≥2 هسته اندازه‌گیری جریان عملکردی جداگانه​ و ≥2 هسته اندازه‌گیری ولتاژ مستقل در محفظه واحد است.
• ​اصل عملکرد در حالت خرابی:​​ پردازش سیگنال ثانویه به طور مداوم تمام هسته‌ها را با مقایسه متقاطع و حدود پیش‌تعیین شده نظارت می‌کند. در صورت تشخیص ناهماهنگی در هر هسته واحد (جریان یا ولتاژ)، سیستم به طور فوری و بی‌درنگ به یک هسته پشتیبان سالم تغییر می‌کند بدون اختلال در سیگنال خروجی یا فعال شدن قطع‌کننده. عملکردهای اصلی به طور کامل عملکرد دارند.
2. ​نظارت پیشگیرانه بر وضعیت:​​
• ​تشخیص خودکار هر هسته:​​ هر هسته اندازه‌گیری (جریان و ولتاژ) دارای سنسورها و الگوریتم‌های تعبیه شده است که به طور مداوم پارامترهای سلامت خود را نظارت می‌کنند:
• ​دمای (داخلی/محیطی):​​ به طور مداوم با استفاده از سوند‌های تعبیه شده نظارت می‌شود.
• ​ویژگی‌های سیگنال:​​ نشان‌دهنده‌های اشباع هسته، بررسی‌های اعوجاج هارمونیک، تغییرات فازی.
• ​مقاومت عایق:​​ بررسی‌های دوره‌ای برای تمایلات تخریب.
• ​الگوریتم‌های پیشرفته:​​ داده‌های تشخیصی با استفاده از الگوریتم‌های AI/ML پردازش می‌شوند تا تخریب هسته را پیش‌بینی کرده و اختلالات موقت را از خرابی‌های دائمی متمایز کنند.
3. ​جبران دما فعال (ATC):​​
• ​حفظ دقت به طور واقعی زمانی:​​ سنسورهای دما با دقت بالا داده‌ها را به الگوریتم‌های جبران تعبیه شده در الکترونیک ثانویه ارسال می‌کنند.
• ​کالیبراسیون مداوم:​​ ATC به طور دینامیکی ضریب و زاویه فاز خروجی‌ها از همه هسته‌ها (اصلی و پشتیبان) را تنظیم می‌کند، خطاهای گرفتن حرارتی را در محدوده دمای عملیاتی (-40° C تا +70° C) خنثی می‌کند. اطمینان از دقت مداوم بدون توجه به شرایط محیطی یا بار را فراهم می‌کند.
4. ​مقاومت مکانیکی و الکتریکی افزایش یافته:​​
• ​طراحی فیزیکی ایمن:​​ از مواد محکم و یک طرح مکانیکی استفاده می‌کند که در آن تمامیت مسیر اصلی (مثلاً ساختار پشتیبان، اتصال رسانه اصلی) حتی تحت استرس قابل توجه یا خرابی مولفه داخلی محلی (مثلاً یک ماژول هسته خراب) حفظ می‌شود.
• ​محافظت از جوش‌های تلفیقی:​​ جهت‌دارهای جوش متداول مبتنی بر اکسید فلزی (MOV) در داخل محفظه CIT تعبیه شده‌اند، به طور استراتژیک در انتهای ولتاژ و نقاط ورودی کابل کنترل قرار دارند. جوش‌های ولتاژ فاجعه‌بار (مثلاً برق، جوش‌های تغییر وضعیت) قبل از آسیب رساندن به هسته‌های داخلی یا الکترونیک کنترل می‌شوند.
• ​آوانسی و عایق‌بندی بهینه:​​ طراحی داخلی و پروفیل عایق‌بندی خارجی شامل فاصله‌های آوانسی مخصوصاً افزایش یافته و افزایش فواصل فاز-به-فاز/فاز-به-زمین است. این موارد به تنش‌های الکترومغناطیسی ترکیبی منحصر به CIT می‌پردازند، جلوگیری از جوش‌های سطحی را فراهم می‌کند، به خصوص در شرایط آلودگی (غبار، رطوبت، نمک) یا رطوبت بالا.

مزایای قابل لمس ایمنی و قابلیت اطمینان

• ​کاهش چشمگیر توقف‌های اجباری:​​ هسته‌های پشتیبان اطمینان از در دسترس بودن مداوم سیگنال را فراهم می‌کنند. تغییر خرابی هسته از یک رویداد بحرانی به یک محرک نگهداری تحت نظارت می‌شود.
• ​توانایی نگهداری پیش‌بینی:​​ تشخیص خودکار داده‌های عملی سلامت را ارائه می‌دهد، امکان برنامه‌ریزی نگهداری قبل از خرابی را فراهم می‌کند، تخصیص منابع و عمر دارایی را بهبود می‌بخشد.
• ​کامل بودن سیگنال تحت تنش گرمایی:​​ ATC خطاهای اندازه‌گیری ناشی از دما را حذف می‌کند، صحت حفاظت و اعتبار اندازه‌گیری را در محیط‌های متغیر تضمین می‌کند.
• ​مقاومت علیه جوش‌های موقت:​​ MOV‌های تلفیقی خطر آسیب‌رسانی جوش‌های ناشی از جوش به خود CIT و تجهیزات رله/حفاظت پایین‌دست را به طور چشمگیری کاهش می‌دهند.
• ​افزایش ایمنی پرسنل:​​ خطرات ناشی از CT‌های باز یا خرابی‌های هسته غیرقابل کنترل در واحد را حذف می‌کند. پشتیبانی کاهش نیاز به مداخلات اضطراری را فراهم می‌کند. آوانسی افزایش یافته جلوی جوش‌های سطحی را می‌گیرد.
• ​مقاومت بی‌نظیر:​​ مکانیک ایمن در ترکیب با قابلیت اطمینان عملکردی و محافظت از جوش‌ها یک واحد حسگر را ایجاد می‌کند که به طور قابل توجهی مقاوم‌تر از هر راه‌حل IT استاندارد در برابر خرابی‌های داخلی، تنش‌های الکتریکی خارجی و شرایط محیطی است.

مرور کلی مزایای افزایش یافته

مقایسه معمولی احتمال خرابی: