High Voltage Step Up: Guide

جهاز تحويل GIS 33 كيلو فولت هو تركيب منخفض الجهد مجهز بالغاز لتغيير الاتجاه، والحماية، والتقييد، والتوزيع عند جهد 33 كيلوفولت. يتم إغلاق الكابلات الرئيسية والبطاريات الكهربائية وأجهزة التغيير في أرفف مسطحة مع عزل محكم، مما يتيح مساحة أقل من العديد من التصاميم المكونة من الغاز. يتضمن هذا الدليل المعايير والتقييمات الخاصة بالجهد 33 كيلوفولت، والواجهات، والتركيب، والصيانة، والتحقق من المشتريات.

ما هي مفاتيح التوزيع المعزولة بالهواء؟

تستخدم أنظمة العزل المفتوح (AIS) الهواء الجوي كعزل خارجي رئيسي بين الأجزاء المكهربة والأرض. وعادة ما تحتوي أنظمة العزل المفتوح ذات الجهد المتوسط الداخلية على مقصورات منفصلة لقاطع الدائرة، والقضبان العمومية، والكابلات، والجهد المنخفض. بينما تستخدم أنظمة العزل المفتوح ذات الجهد العالي الخارجية موصلات قضبان عمومية ومعدات تفصل بينها مسافات خلوية في الهواء الطلق.

تشمل نقاط قوتها البناء المرئي، والصيانة المألوفة، وسولة الوصول إلى المكونات، وغالباً انخفاض التكلفة الأولية للمعدات. أما عيوبها فتتمثل في شغل مساحة أكبر وحساسيتها الكبيرة للأبراج، والملوحة، والرطوبة، والتكاثف، والحيوانات الصغيرة إذا كانت الخزانة أو المبنى غير محكومين.

ما هي مفاتيح التوزيع المعزولة بالغاز؟

تحيط المعدات الكهربائية المعزولة بالغاز (GIS) بالموصِلات الرئيسية وأجهزة التبديل وقضبان التوصيل داخل حجرات مغلقة ومؤرضة. ويسمح وسط العزل المتحكم فيه بوجود مسافات خلوية أصغر، مما يخلق معدات مدمجة مقاومة للتلوث الخارجى. وتُعد معدات GIS شائعة حيث تكون الأراضي مكلفة، أو المساحة محدودة، أو البيئة قاسية.

مقارنة بين GIS و AIS

عامل	نظم المعلومات الجغرافية	نظام التعرف التلقائي
بصمة قدم	مدمج	أكبر
التعرض البيئي	الأجزاء الأساسية محكمة الإغلاق	أكثر عرضة للهواء والتلوث
الوصول البصري	محدود	أكبر
الصيانة الأولية الروتينية	غالبًا أقل	أكثر سهولة بشكل عام
خدمة متخصصة	مهارات الغاز / الوحدة المختومة	مهارات العزل الهوائي التقليدي
تكلفة المعدات الأولية	غالبًا أعلى	غالبًا أقل
تكلفة الأرض/المبنى	غالباً ما تكلفته ذات بصمة أصغر	متطلبات مساحة أكبر

المساحة والتصميم

يمكن لنظام GIS أن يقلل بشكل كبير من عرض الخ Bay ومساحة المبنى. ومع ذلك، يجب أن تتضمن بصمة المشروع الإجمالية نهايات الكابلات، ومناطق الغاز، وتخفيف الضغط، ومساحة الرفع، والتوسعات المستقبلية. يحتاج نظام AIS إلى خلوص كهربائي أكبر ولكنه يمكن أن يوفر وصولاً مباشراً واجهات مبانٍ أبسط.

الموثوقية في البيئات القاسية

تعتبر المعدات المعزولة بالغاز المغلقة (GIS) جذابة للأجواء الساحلية المالحة، والتلوث الصناعي، والغبار، والرطوبة العالية، والمواقع تحت الأرض الضيقة. كما يمكن للمعدات المعزولة بالهواء (AIS) أن تعمل بشكل موثوق عندما تتطابق العلب، والسخانات، والتهوية، مسافة الزحف، والصيانة مع البيئة. ولا تعوض أي من التقنيتين عن سوء إحكام غلق الكابلات أو عدم كفاية التحكم في الغرفة.

سداسي فلوريد الكبريت والاعتبارات البيئية

يتمتع سداسي فلوريد الكبريت (SF6) بخصائص عزل كهربائي وإطفاء أقواس كهربائية ممتازة، ولكنه ينطوي على تأثير كبير جداً على الاحتباس الحراري. يجب أن تحدد المشاريع التي تستخدم هذا الغاز حدود التسرب، ومراقبة الكثافة، والتعامل المدرب، والاسترداد، وإبلاغ البيانات، ومعالجة نهاية العمر الإنتاجي. تختلف اللوائح التنظيمية وتستمر في التطور.

تستخدم التصاميم البديلة مخلاط غازات ذات قدرة إحداث وئام حراري منخفضة، والهواء النظيف، والقطع بالتفريغ، والعزل الصلب. لا يثبت مصطلح “خالٍ من سداسي فلوريد الكبريت” تلقائياً التفوق البيئي الشامل؛ بل يجب مقارنة وسط العزل، واستخدام المواد، والفاقد، وعمر الخدمة، وقابلية الإصلاح، وإعادة التدوير.

الصيانة والتشخيص

يشمل صيانة نظام العزل الهوائي (AIS) التنظيف، وفحص العزل، وصيانة الآلية، وفحص مقاومة التلامس، وتوقيت قواطع الدائرة، والتصوير الحراري، وتقييم التفريغ الجزئي. أما نظام العزل الغازي (GIS) فيقلل من تعريض الأجزاء الرئيسية، ولكنه يتطلب فحوصات الكثافة/الضغط، ومراقبة التسرب، وصيانة الآلية، تدخلاً متخصصاً في حال تعطل أحد المكونات الداخلية المختومة.

الوسكي الداخلي وسلامة المشغل

يمكن اختبار كل من نظامي العزل الغازي (GIS) والمعزول بالهواء (AIS) لمدى تحمل القوس الداخلي. حدد جوانب الوصول، وتيار القوس، والمدة، وشروط التركيب. يجب أن تتطابق قنوات تخفيف الضغط وحجم الغرفة مع الترتيب المُختبَر. يُقلل تصنيف القوس الداخلي من التداعيات في ظل شروط محددة ولكنه لا يحل محل العزل، والتأريض، والتشغيل عن بُعد، وإجراءات العمل الآمنة.

تكلفة دورة الحياة

قارن بين المعدات، الأرض/المبنى، التركيب، انقطاعات الخدمة، الصيانة، إدارة الغاز، قطع الغيار، التدريب والتخلص. قد تبرر المعدات المعزولة بالغاز (GIS) سعر شراء أعلى من خلال تقليل المساحة وصيانة البيئة. بينما قد تقدم المعدات المعزولة بالهواء (AIS) تكلفة أقل وإصلاحاً أسهل حيثما كانت المساحة والظروف ملائمة.

خيارات المنتجات

بالنسبة لمعدات التوزيع المعزولة بالهواء (AIS) والمكسوة بالمعدن بجهد 12 كيلو فولت التقليدية، قم بالراجعة خزانة مفاتيح كهربائية KYN28A-12. يمكن للشبكات المدمجة والمحكمة استخدام وحدة حلقية رئيسية صديقة للبيئة من نوع LBHB-12. للتطبيقات ذات الجهد 40.5 كيلوفولت، قارن بين KYN61-40.5 AIS مع مفتاح شبكة حلقي مغلق من نوع HC-40.5.

قائمة التحقق من الاختيار

1. تصنيفات الجهد، والتيار، والعزل، الأعطال.
2. الغرفة/الأرض المتاحة والتوسع المستقبلي.
3. التلوث والرطوبة والارتفاع ودرجة الحرارة.
4. متطلبات القوس الداخلي وتفريغ الضغط.
5. الحماية، الكابلات واجهات الاتصالات.
6. لوائح الغاز المحلية والأهداف البيئية.
7. مهارات الصيانة، وقطع الغيار، وإستراتيجية حالات التوقف عن العمل.
8. تكلفة دورة الحياة الكاملة وخطة نهاية العمر.

المكونات الرئيسية لمفاتيح القواطع المعزولة بالغاز

تدمج محطات مفاتيح العزل الغازي (GIS) القضبان العمومية، وقواطع الدائرة، ومفصلات الفصول، ومفاتيح التأريض، ومحولات التيار (CT)، ومحولات الجهد (VT)، وواجهات الكابلات أو البطانات، حجيرات الغاز داخل حاويات معدنية مؤرضة. وتعد مراقبة الكثافة أو الضغط، والتعشيق، وترتيبات تخفيف الضغط جزءاً من نظام السلامة الأساسي.

أسئلة يجب طرحها قبل اختيار نظام المعلومات الجغرافية

تأكيد متطلبات المساحة والامتداد، سياسة الغاز أو العزل البديل، ضمانات التسريب، التقارير البيئية، الوحدات الاحتياطية، واجهات الكابلات، استراتيجية انقطاع الخدمة، وقدرة الخدمة المحلية. الحجم المدمج ذو قيمة، لكن إمكانية الوصول طوال دورة الحياة وإضافات الخلايا المستقبلية يمكن أن تحسما قرار المشروع.

المراجع الفنية والقراءة الإضافية

تدعم المصادر المستقلة التالية المعايير والمصطلحات والحسابات وسياق السلامة التي تمت مناقشتها في هذا الدليل:

• معيار المفاتيح الكهربائية المغلقة بالمعدن IEC 62271-200 — النطاق، التصنيفات، ظروف الخدمة، اختبار القوس الداخلي، التعاشيق، والمتطلبات الخاصة بمعدات المفاتيح الكهربائية المغلقة بالمعدن للتيار المتردد حتى 52 كيلوفولت.
• دليل المعاهدة IEEE C37.121 للمحطات الفرعية لوحدات المفاتيح الكهربائية إشراف وتوجيهات التنسيق لأقسام مفاتيح التوزيع الكهربائية والمحولات في المحطات الفرعية ذات الوحدات ثلاثية الأطوار.
• متطلبات السلامة للقدرة الكهربائية لإ OSHA — متطلبات السلامة للأعمال الإنشائية المتعلقة بمعدات نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية.

حماية أنظمة GIS وواجهات الكابلات من 33 كيلو فولت

في حالة التمديد بمستوى 33 كيلوفولت، ينبغي أن يحدد متطلبات مواصفات نظام التوزيع طريقة تثبيت الأرض، والتيار القصوى المقدر، والقدرة على التحمل في ذروة الحمل، والمدة، وتتابع تشغيل المفتاح، ونوع توصيل الكابلات. تفرض صناديق الكابلات، والوصلات المنفصلة، والوصلات الجافة، قيوداتها الخاصة ومتطلبات الاختبار الخاصة بها. قم بتنسيق ترتيب شلّات التوزيع مع المحول، والمفاعل، ومحاذاة الخط العلوي، أو مسار الكابلات الموضح في الرسم المخطط.

قد تتضمن الحماية من ارتفاع التيار في المحول، وعطل الأرض، وتفاوت الفولتية في مقطع السلك، وفشل مفاتيح الفصل، والتقاطات غير المتزامنة. ولا يلغي وجود غلاف مدمج الحاجة إلى عمليات تحقق ترطيب الترددات الكهرومغناطيسية، وتنسيق الموانئ، وتقييم طاقة المنحنى. حدد فئة الترددات الكهرومغناطيسية، والضرر، والنسبة، والقطبية، ووسائل الوصول إلى المحطات في مرحلة الشراء. وإذا كانت منظومة الحماية الكهربائية تتضمن نظام للكشف عن الجهد، فحدد واجهة ووسيلة التحقق المستخدمة في إجراء التشغيل.

اختبارات قبول المصنع والموقع

يُطلب تسجيلات الاختبار الروتينية الخاصة بالتحمل الكهربائي، ومقاومة الدائرة الرئيسية، والتشغيل الميكانيكي، والأسلاك، والتعاملات المتقاطعة، وأجهزة إنذار الضغط أو الكثافة، وعزل الدائرة التحكمية. يجب أن تؤكد عملية القبول بالموقع وجود أي أضرار أثناء الشحن، وتحديد الأجزاء، ومعدل عزم الدوران، وتصنيع توصيلات الكابلات، والجهد الأرضي، وتتابع الفاصلة، والتحكمات المحلية، والإشارات عن بُعد، ومسارات التحميل التلقائي. يجب مقارنة قيم الاختبار مع حدود الشركة المصنعة وخطة التشغيل المعتمدة.

غالباً ما يتم تسليم معدات نظام المعلومات الجغرافية في أقسام. قبل التجميع، تحقق من نظافة الفلترات، وربط الغلاف، والمحاذاة، وأماكن الرفع، وإجراءات الربط المحددة. في حالة استخدام غاز أو وسيلة بديلة، سجل بيانات الشحن أو الإخراج، وعمليات فحص التسربات، والتقني المسؤول. لا تستنتج جودة الغاز من مقياس الضغط وحده؛ استخدم الطريقة المحددة من قبل المورد.

تخطيط خدمات دورة الحياة

تُقلل أنظمة المعلومات الجغرافية المتكاملة من الحاجة إلى الأجزاء الأساسية المعرضة للإتلاف، ولكنها لا تزال تحتاج إلى استراتيجية للوصول إليها وإصلاحها. توفير مساحة عمل لإجراء اختبارات الكابلات واستبدال المحولات، والتفتيش على مراقبة الكثافة، والتخفيف من الضغط، والرفع. الاحتفاظ بسجل لأجهزة المعدات مع تفاصيل عمليات التبديل والإنذارات ونتائج الاختبارات وأي عمليات معالجة للوسائط. بالنسبة للمنشآت الحساسة بيئياً، ينبغي تضمين مسؤوليات الاسترداد وإعادة التدوير والتخلص من النفايات في العقد.

ينبغي أن يتضمن عرض أسعار نظام التحكم في الإشارات الكهربائية (GIS) 33 كيلو فولت تحديد التفاصيل الكاملة للمبنى: ترتيب الأنابيب، عدد المحولات، مهام الكابليين، مفاتيح الفصل، مفاتيح الأرض، أجهزة قياس التيار، أجهزة التخفيف، توصيلات الكابلات، الإمداد الثانوي، الاتصالات، والمسارات الاحتياطية. يرجى طلب رسومات توضح أبعاد لوحة التحكم ومواقع التمديد المستقبلية. قد يغفل مقارنة وجه لوحة التحكم من تكاليف البناء والحماية والتشغيل.

فيديو تقني محايد

Further viewing: The Engineering Mindset — How Three Phase Electricity works – The basics explained. This video provides background principles; it does not specify LBAJI equipment ratings or replace a project design.

احتفظ ببطاقة الاسم الخاصة بنظام المعلومات الجغرافية المكانية، ورسم الممر، وجداول الكابلات، وملف التبديل، وسجل التعامل مع الوسائط. تتيح هذه الوثائق لفريق المستقبل التحقق من الحد الأقصى للعملية وقيود العزل قبل فتح القسم أو تغيير إعداد التبديل. كما توفر هذه الوثائق للمالك سجلاً واثباتاً لعمليات الصيانة المخططة والتوسعات. قم بتسمية كل منطقة مخصصة للتبديل وتخزين آخر مخطط تبديل تمت الموافقة عليه في نقطة التحكم.