
I. تحديات التطبيق الصناعي
في تطبيقات الطاقة الجديدة مثل توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، تعمل المفاتيح الكهربائية كمكونات ضبط وحماية حاسمة. يختلف بيئتها التشغيلية بشكل كبير عن السيناريوهات الصناعية التقليدية، مما يؤدي إلى تحديين رئيسيين:
- الجهد العالي والمكون المستمر:
- يمكن أن يصل الجهد الجانب المستمر لنظم الطاقة الشمسية إلى 1,000 فولت أو حتى 1,500 فولت، مع تيار عطل خالص مستمر. كما تحتوي نظم طاقة الرياح على توافقيات غنية، مما يؤدي إلى مكون مستمر كبير في التيار.
- لا يوجد للتيارات المستمرة نقاط صفرية طبيعية، مما يجعل إطفاء القوس الكهربائي صعبًا للغاية. غالبًا ما يؤدي هذا إلى تآكل الأتصالات وتقليل عمر الخدمة أو حتى فشل المعدات.
- ظروف تشغيل قاسية:
- تُبنى محطات الطاقة عادةً في الهواء الطلق وتواجه درجات حرارة متطرفة ورطوبة عالية وتآكل بفعل الرذاذ المالح (في المناطق الساحلية ومزارع الرياح)، وغيرها من التحديات. تتطلب هذه الظروف قابلية استثنائية للتكيف مع البيئة والموثوقية من المفاتيح الكهربائية.
II. الحلول الأساسية
للتغلب على هذه التحديات، أطلقت شركتنا سلسلة من المفاتيح الكهربائية الخاصة بتطبيقات الطاقة الجديدة. تتضمن الحلول الأساسية:
- تقنية إطفاء القوس الكهربائي المستمر المتخصصة — لتلبية الحاجة لممانعة الجهد العالي والمكون المستمر
- المبدأ الفني: استخدام غرفة إطفاء قوس كهربائي مستمر مصممة خصيصًا، وأفضل المواد والأشكال والتخطيط لقناة القوس لتوليد مجال كهرومغناطيسي قوي. هذا يمتد ويقطع القوس الكهربائي المستمر بشكل فعال، مما يسمح بتبريده وإطفائه بسرعة.
- الأداء: تضمن هذه التقنية قطع تيار الطاقة الشمسية المستمر بأمان وبدون قوس كهربائي عند جهود 1,000 فولت أو أعلى، مما يمنع بشكل أساسي زيادة مقاومة الأتصال وتلف المعدات بسبب تآكل القوس. تعزز العمر الكهربائي للمعدات وأمان النظام بشكل كبير.
- حماية ذكية ضد التدفق العكسي — لتعزيز أمان النظام
- المبدأ الفني: مجهزة بوحدة تحكم ذكية مدمجة تعمل بالتعاون مع المحولات لمراقبة اتجاه التيار في الوقت الفعلي.
- الأداء: عند اكتشاف تيار عكسي غير طبيعي (مثل رد فعل عطل من جانب الشبكة)، يتم قطع الدائرة خلال 0.1 ثانية. هذا يحمي بشكل فعال المعدات الأساسية مثل المحولات وألواح الطاقة الشمسية من تأثير الطاقة العكسية، مما يضمن أمان الشبكة ومحطة الطاقة.
- تصميم ممتاز للدرجات الحرارية الواسعة والحماية — لضمان التشغيل الموثوق به
- المبدأ الفني: تستخدم المكونات الرئيسية مواد هندسية خاصة ومعالجة طلاء صديقة للبيئة. يتم معالجة الملفات والعوازل باستخدام تركيبات خاصة للتأكد من الأداء المستقر تحت درجات حرارة متطرفة.
- الأداء: قادر على العمل في نطاق درجات حرارة واسع من -40°C إلى +70°C، مع مقاومة للرطوبة العالية والتبلور والرذاذ المالح وغيرها من الظروف التآكلية. يلبي تمامًا متطلبات البيئة القاسية لمزارع الطاقة الشمسية الخارجية ومزارع الرياح الساحلية، مما يضمن التشغيل المستقر طويل الأمد.
III. حالات التطبيق والقيمة
حالة: مشروع السيطرة على الدائرة الرئيسية لمزرعة رياح ساحلية
- التحدي: تعرضت مزرعة الرياح لتركيز عالٍ من الرذاذ المالح في الهواء، مما أدى إلى تآكل شديد للمفاتيح الكهربائية القياسية. أدى تأكسد الأتصالات إلى زيادة المقاومة وبالتالي الارتفاع الحراري، وخفض محتوى التوافقيات المرتفع في تيار توربينات الرياح من عمر المفاتيح الكهربائية إلى أقل من سنة واحدة، مما أدى إلى تكاليف صيانة عالية.
- الحل: تم تنفيذ مفاتيحنا الكهربائية الخاصة بالطاقة الجديدة، والتي تستفيد من قدراتها الاستثنائية على مقاومة التآكل الناتج عن الرذاذ المالح ومعالجة المكون المستمر.
- النتائج: بعد الاستبدال، زاد عمر المفاتيح الكهربائية أكثر من ثلاثة أضعاف تحت نفس الظروف القاسية. هذا أدى إلى تقليل وقت التوقف عن الصيانة وتكلفة استبدال القطع الغيار بشكل كبير، مما أدى إلى تحقيق فوائد اقتصادية كبيرة وتحسين السلامة للعميل.