ما هي الأنواع الشائعة لوحدات الحلقة الرئيسية واستخداماتها

تُعد وحدات الحلقة الرئيسية مكونًا حيويًا في أنظمة توزيع الطاقة متوسطة الجهد، وتُصمم بطرق هيكلية ووظيفية مختلفة لتلبية احتياجات التطبيقات المتنوعة. وقد تم إنشاء أنواع مختلفة من وحدات الحلقة الرئيسية لتتناسب مع بيئات مختلفة — داخلية أو خارجية، عالية الرطوبة أو غبارية — ولتلبية متطلبات وظيفية متنوعة، مثل الاعتماد العالي أو الصيانة المنخفضة. وبصفتنا موردًا محترفًا لمعدات الطاقة، فإن شركة GPSwitchgear تُعدّد كل نوع من وحدات الحلقة الرئيسية لضمان أداء موثوق به في مجموعة متنوعة من السياقات، بدءًا من المجمعات الصناعية النائية ووصولًا إلى المجمعات التجارية الحضرية. فكل نوع يحل مشكلة توزيع محددة، لذا دعونا نستعرض أكثر أنواع وحدات الحلقة الرئيسية شيوعًا والتطبيقات النموذجية لها.

وحدة الحلقة المعزولة بـ SF6 من النوع: عالية الموثوقية للبيئات القاسية

يُعرف نوع وحدة التوزيع الحلقي المعزولة بغاز SF6 بأنه يستخدم غاز SF6 بدلًا من العزل بالهواء. يمتاز غاز SF6 بكفاءته العالية في توفير العزل، وإخماد القوس الكهربائي، ومنع دخول الرطوبة والغبار والغازات المسببة للتآكل إلى الأجهزة عالية الجهد. ويُعد التصميم المدمج (أصغر بنسبة 30-50٪ مقارنةً بالوحدات المعزولة بالهواء) أكثر سهولة في الاستخدام في الأماكن الضيقة. ولا تحتاج الوحدة إلى صيانة لمدة تتراوح بين 5 و8 سنوات نظرًا لاستقرار الغرفة المغلقة بالغاز، وفي هذه المرحلة قد يتم استبدال الغاز. ويمكن استخدامها في توزيع الطاقة في المناطق الساحلية (مقاومة لتآكل رذاذ الملح)، وفي المجمعات الصناعية (الغبار العالي والأبخرة الكيميائية)، وفي الشبكات الكهربائية تحت الأرض في المناطق الحضرية (البيئة الرطبة). على سبيل المثال، يمكن استخدام وحدة توزيع حلقي معزولة بغاز SF6 في منطقة صناعية كيميائية لتزويد خطوط الإنتاج بالطاقة، مع منع المكونات الداخلية من التلف الناتج عن الغازات المسببة للتآكل. وتتيح أجهزة استشعار مراقبة ضغط الغاز لاكتشاف التسرب وأجهزة استشعار مراقبة ضغط الغاز لمراقبة الضغط مراقبة على مستويين، وهي أمر بالغ الأهمية في منشآت الإنتاج الكيميائي. كما أن هذا يزيد من موثوقية المفاتيح الكهربائية للوحدات الصغيرة الخارجية من نوع SF6 المستخدمة في توزيع الطاقة تحت الأرض في المناطق الحضرية والمجمعات الصناعية.

وحدة رئيسية حلقة معزولة صلبة من النوع: صديقة للبيئة وتحتاج إلى صيانة قليلة جدًا

بدلاً من استخدام العزل بالغاز أو الهواء، فإن هذا النوع من وحدات الخلايا الحلقيّة يُغلِف المكونات عالية الجهد براتنج الإيبوكسي ومواد عازلة صلبة أخرى. وبالتالي، يُعد هذا النوع من وحدات الخلايا الحلقيّة صديقًا للبيئة لأنه لا يطلق غازات دفيئة مثل SF6، ولا يشكل أي خطر على البيئة نتيجة تسرب الغازات. علاوةً على ذلك، فإن المواد العازلة الصلبة لا تتقدم في العمر أو تصبح هشة، كما أن مقاومتها للدرجات الحرارية القصوى تسمح للوحدة بالعمل ضمن نطاق واسع من درجات الحرارة يتراوح بين -40° إلى 60° مئوية. وعلى مدى أكثر من 20 عامًا، لا تحتاج وحدات الخلايا الحلقيّة العازلة الصلبة إلى صيانة أو خدمة دورية، لأنها لا تتطلب فحص ضغط الغاز أو استبدال المادة العازلة. وتُستخدم هذه الوحدات داخليًا وفي البيئات الحساسة لتوزيع الطاقة مثل المناطق السكنية والمستشفيات ومراكز البيانات. على سبيل المثال، توفر وحدات الخلايا الحلقيّة العازلة الصلبة في مراكز البيانات طاقة كهربائية مستمرة دون انقطاع للخوادم.

يستخدم نوع الوحدة الرئيسية الحلقيّة العازلة الصلبة من GPSwitchgear أيضًا راتنج الإيبوكسي عالي القوة. وهذا يحسّن مقاومة الصدمات في البيئات الأكثر تطلبًا، مثل المناطق القريبة من خطوط المترو حيث تحدث اهتزازات متكررة.

بيئات داخلية فعالة من حيث التكلفة مع وحدات رئيسية حلقيّة معزولة بالهواء

ويُشار إليها أيضًا باسم النموذج التقليدي المعزول بالهواء، حيث يستخدم وحدة التوزيع الحلقي المعزولة بالهواء الهواء الجاف كوسيلة عازلة. وبفضل بنيتها البسيطة، وتكاليف تطويرها المنخفضة، وسهولة صيانتها، فإن هذا النوع من الوحدات الحلقيّة يحظى بشعبية كبيرة. وبما أنه يمكن الوصول إلى الأجزاء الداخلية مباشرةً، وفحصها، وإصلاحها دون الحاجة إلى أدوات خاصة للتعامل مع الغاز، فإنه يوفر سهولة للمستخدم. ومع ذلك، فإن احتياجاته المكانية أكبر مقارنةً بأنواع وحدات العزل باستخدام غاز SF6 أو العزل الصلب، نظرًا لأن كفاءة عزل الهواء أقل. إن نوع وحدة التوزيع الحلقي المعزولة بالهواء مناسب تمامًا للأماكن الداخلية الجافة والواسعة مثل غرف توزيع الكهرباء في المباني التجارية، والمكاتب، والمدارس. فعلى سبيل المثال، يمكن صيانة وحدة التوزيع الحلقي المعزولة بالهواء في غرفة كهرباء مركز تسوق خلال أوقات الذروة المنخفضة، ليلاً، لتجنب أي تعطيل للنشاط التجاري. وقد صمّم فريق عمل GPSwitchgear هذا النوع بحيث يحسّن تدفق الهواء، مما يقلل من احتمالية تكاثف الرطوبة داخل الوحدة، ما يجعلها قابلة للاستخدام في الأماكن الرطبة نسبيًا مثل غرف توزيع الكهرباء في مرائب السيارات تحت الأرض. ويمثل هذا تحسنًا كبيرًا من حيث وظائف الوحدة.

وحدة حلقة خارجية مدمجة النوع: Tiết kiệm المساحة لتوزيع الكهرباء في الهواء الطلق

تم تصميم هذا النوع من وحدات الحلقة الرئيسية الخارجية المدمجة مع مراعاة التركيب في الهواء الطلق، مع ضمان تقليل الحجم ومقاومة العوامل الجوية. وتُصمم هذه الوحدات المدمجة بصناديق معدنية مغلقة بالكامل، ما يمكنها من تحمل الأمطار والثلوج والغبار وأشعة الشمس المباشرة. وعادةً ما تشغل الأنواع المدمجة أقل من مترين مكعبين من المساحة، ويمكن تركيبها في المناطق الضيقة مثل الأحزمة الخضراء على جوانب الطرق أو أركان المباني. علاوةً على ذلك، فإن نوع وحدة الحلقة الرئيسية الخارجية المدمجة مزود أيضًا بسخانات مضادة للتكونّد وحماية من الصواعق لضمان الاستخدام الموثوق في الظروف القاسية. ومن بين التطبيقات النموذجية لوحدات الحلقة الرئيسية الخارجية المدمجة توزيع الطاقة للإضاءة العامة والمتاجر الواقعة في المناطق السكنية الحضرية، وكذلك للأراضي المفتوحة في المناطق الريفية. ويتم تفادي إنشاء محطات طاقة خارجية صغيرة نسبيًا، ويُفضّل بدلاً من ذلك وضع عدد قليل من وحدات الحلقة الرئيسية الخارجية المدمجة على طول طرق المجتمعات السكنية الصغيرة لتزويد كل منها بـ 2-3 مبانٍ سكنية بالطاقة. وفي البيئات الخارجية، ستستخدم GPSwitchgear وحدات الحلقة الرئيسية الخارجية المدمجة ذات الغلاف المصنوع من سبائك الألومنيوم المقاومة للتآكل، ما يزيد عمر الخدمة إلى أكثر من 15 عامًا.

وحدة حلقة رئيسية ذكية تعتمد على البيانات للشبكات الذكية

وحدة حلقة رئيسية ذكية تعتمد على البيانات للشبكات الذكية. يُعدّ الدمج السلس للوظائف المتقدمة في الرصد والاتصال والتحكم جعلها حجر الزاوية في الشبكات الكهربائية الذكية. ومزوَّدة هذه الوحدة بمجموعة من أجهزة الاستشعار التي تلتقط بيانات فورية حول التيار والجهد ودرجة الحرارة والحمل. ومن خلال وحدات الاتصال (4G/5G، والألياف البصرية)، تتصل بنظام SCADA الخاص بالشبكة الكهربائية أو بالسحابة الإلكترونية لمراقبة عن بُعد والتحكم والتشخيص الآلي للأعطال. وتقوم وحدات الحلقة الذكية الذكية باكتشاف الأعطال في النظام وعزلها تلقائيًا (مثل الدوائر القصيرة أو الأحمال الزائدة) في غضون ثوانٍ قليلة، مما يقلل من مدة انقطاع التيار. وتشمل التطبيقات المدن الذكية (مراقبة الشبكة الكهربائية الحضرية في الوقت الفعلي)، وتحسين استهلاك الطاقة في المجمعات الصناعية الذكية (ضبط التغذية الكهربائية وفق الاحتياجات الفعلية)، والمجمعات التجارية الكبرى التي تدير أحمال الذروة. على سبيل المثال، في مجمع صناعي ذكي، تقوم الوحدة بتحسين استهلاك الطاقة وتقليل التكاليف من خلال ضبط إمدادات الكهرباء للمصانع وفقًا لاحتياجات الإنتاج الفعلية. وتشتمل هذه النوعية من وحدات الحلقة الذكية على تقنيات الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالأعطال من خلال تحليل البيانات والتنبؤ بالمخاطر لإجراء صيانة استباقية، مما يعزز كفاءة الشبكة بشكل أكبر.