التحليل الوظيفي للصمامات المتسربة وآلية حماية الطاقة
يُعدّ منصهر الجهد العالي جهاز حماية فريدًا في نظام الطاقة، وقد سُمّي بهذا الاسم نسبةً إلى خصائصه الهيكلية الفريدة. ويؤدي دورًا مزدوجًا في الحماية من الحمل الزائد والقصر الكهربائي في شبكة توزيع 10 كيلو فولت. ستُحلّل هذه المقالة دلالات اسمه وآلية حمايته بعمق، وتكشف عن دوره الأساسي في التشغيل الآمن لشبكة الطاقة. 1. التفسير الهندسي للاسم يأتي اسم "الانقطاع" من خصائصه الميكانيكية الفريدة: عندما ينفصل المصهر عند ذوبانه، ينفصل أنبوب المصهر تلقائيًا عن الحامل بفعل الجاذبية ليشكل كسرًا واضحًا للعيان. يلبي هذا التصميم الميكانيكي متطلبات الكسور المرئية في معيار GB/T 15166 "مصهر التيار المتردد عالي الجهد"، كما أن مؤشر حالته أسهل في الفهم من مؤشر المصهرات المغلقة.
يحمل رمز "RW" في النموذج القياسي معنىً مهنيًا: حيث يرمز "R" إلى المصهر (إعادة الإغلاق)، ويمثل "W" خصائص الاستخدام الخارجي (مقاومة العوامل الجوية). في نظام معيار IEC، يُصنف هذا الجهاز على أنه "مصهر تسرب"، مما يُبرز خصائص تغير حالته الفيزيائية بعد العطل.
2. الخصائص الهيكلية وآلية الحماية المكونات الأساسية للجهاز هي أنبوب الصهر، والمصهر، والملامسات المتحركة والثابتة، وقوارير البورسلين الداعمة. يُصنع المصهور من سبيكة الزنك/الفضة، ويُضبط تفاوت قطره عند ±0.02 مم لضمان دقة خصائص الصهر. عندما يتجاوز التيار العتبة المحددة، يخضع المصهور لتغير طوري معدني تحت تأثير حرارة جول، ويكون زمن الصهر وقيمة التيار مرتبطين بعلاقة عكسية بالخصائص الزمنية.
أثناء الحماية من الحمل الزائد، لا يتجاوز زمن ذوبان المصهور عند تيار مُقدر بـ 1.3 مرة من التيار المُصنّف ساعة واحدة؛ أما أثناء الحماية من قصر الدائرة، فيمكن قطع تيار العطل 6 كيلو أمبير في غضون 20 مللي ثانية. تُولّد المادة المُولّدة للغاز داخل أنبوب الصهر تدفقًا هوائيًا طوليًا ينفخ قوسًا كهربائيًا تحت تأثير القوس، مما يُسرّع عملية إخماد القوس، ويمكن أن تصل سرعة استعادة قوته العازلة إلى 3 كيلو فولت/ميكروثانية.
٣. تحديد المواقع الوظيفية لنظام الطاقة
في خطوط التوزيع الشعاعية، تؤدي الصمامات المتسربة ثلاث وظائف أساسية:
الحماية من التيار الزائد: قطع فرع العطل بواسطة إذابة المصهر لحماية سلامة الخط الرئيسي.
عزل المعدات: إنشاء فاصل مرئي لتلبية متطلبات عزل السلامة للصيانة الكهربائية.
التحكم في الحمل: يمكن التشغيل يدويًا في حالات انقطاع التيار الكهربائي المخطط لها، وعادةً ما يكون عزم التشغيل أقل من 200 نيوتن متر.
في نظام إمداد الطاقة بالشبكة الحلقية، يجب تنسيق انتقائية عمله مع قاطع الدائرة العلوي، ويُضبط فرق التوقيت عادةً بين 0.3 و0.5 ثانية. بالنسبة لنقاط الوصول لمصادر الطاقة الموزعة، مثل طاقة الرياح، من الضروري اختيار منتجات معززة بسعة فصل تزيد عن 16 كيلو أمبير.
في المناطق الجبلية، يتحمل هيكله المقاوم للرياح أحمال رياح قوية تصل إلى ١٢ مستوى؛ بينما يتمتع الطراز المقاوم لرذاذ الملح المستخدم في المناطق الساحلية بحماية IP65. أما في المناطق الملوثة كيميائيًا، فيمكن لوصلات التوصيل ذات الطلاء الخاص أن تزيد من عمر الخدمة الكهربائية لأكثر من ٢٠٠٠ عملية. يدمج هذا المنتج الذكي المحسّن وحدة قياس درجة حرارة لاسلكية، تراقب ارتفاع درجة حرارة وصلات التوصيل في الوقت الفعلي، وتُصدر تحذيرًا تلقائيًا عندما تتجاوز ٨٠ درجة مئوية. تتميز بعض الموديلات بوظيفة حماية القوس الكهربائي، ويتم تقصير وقت الاستجابة للعمل إلى 8 مللي ثانية، مما يلبي احتياجات الحماية السريعة لمحطات الطاقة الكهروضوئية. V. الملخص
... دور لا يمكن الاستغناء عنه في المناطق التي لا تتوفر فيها شبكات التوزيع لم تُغطَّ أتمتة rk بالكامل بعد، بفضل بنيتها الميكانيكية الفريدة وخصائصها الدقيقة في الصهر. ومع تطبيق مواد وتقنيات استشعار جديدة، تتطور معدات Enbima الكلاسيكية تدريجيًا نحو الذكاء والرقمنة، وتواصل حماية التشغيل الآمن لشبكات الطاقة.
