انواع متداول واحد حلقه‌ای و کاربردهای آن چیست

واحدهای حلقه ای اصلی به عنوان جزء مهمی در سیستم‌های توزیع برق ولتاژ متوسط عمل می‌کنند و به روشهای مختلف ساختاری و عملکردی طراحی شده‌اند تا نیازهای کاربردی متنوعی را برآورده کنند. انواع مختلفی از واحدهای حلقه ای اصلی برای پوشش شرایط مختلف — داخلی یا خارجی، رطوبت بالا یا محیط‌های گرد و غبار — و همچنین نیازهای عملکردی متفاوتی مانند قابلیت اطمینان بالا یا نگهداری کمتر توسعه داده شده‌اند. به عنوان تأمین‌کننده تجهیزات برقی حرفه‌ای، GPSwitchgear هر نوع واحد حلقه ای اصلی را به گونه‌ای تنظیم می‌کند تا عملکرد قابل اعتمادی در شرایط مختلف، از پارک‌های صنعتی دورافتاده تا مجموعه‌های تجاری شهری داشته باشد. هر نوع مشکل توزیع خاصی را حل می‌کند، بنابراین بیایید رایج‌ترین انواع واحدهای حلقه ای اصلی و کاربردهای معمول آنها را مرور کنیم.

واحد حلقه‌ای عایق‌بندی شده با SF6 نوع: قابلیت اطمینان بالا برای محیط‌های سخت

نوع واحد حلقوی عایقبندیشده با SF6 مشهور به جایگزینی عایق هوا با استفاده از گاز SF6 برای عایقبندی است. گاز SF6 در فراهم کردن عایق، خاموش کردن قوس الکتریکی و محدود کردن نفوذ رطوبت، گرد و غبار و سایر گازهای خورنده به دستگاه‌های ولتاژ بالا عملکرد بسیار خوبی دارد. طراحی فشرده (30 تا 50 درصد کوچکتر از واحدهای عایقبندی شده با هوا) استفاده از آن را در مکان‌های تنگ‌تر آسان‌تر می‌کند. این واحدها به مدت 5 تا 8 سال نیازی به نگهداری ندارند، زیرا محفظه گاز در حالت بسته پایدار است و در این مدت ممکن است نیاز به تعویض گاز باشد. این واحدها می‌توانند در توزیع برق در مناطق ساحلی (مقاوم در برابر خوردگی ناشی از پاشش نمک)، پارک‌های صنعتی (محیط‌های پر از گرد و غبار و بخارات شیمیایی) و شبکه‌های زیرزمینی برق شهری (محیط‌های مرطوب) استفاده شوند. به عنوان مثال، استفاده از یک واحد حلقوی عایقبندی شده با SF6 در یک منطقه صنعتی شیمیایی برای تأمین انرژی خطوط تولید، ضمن جلوگیری از آسیب به قطعات داخلی توسط گازهای خورنده. حسگرهای نظارت بر فشار گاز برای تشخیص نشت و حسگرهای نظارت بر فشار گاز برای نظارت بر فشار گاز، نظارت دو سطحی را فراهم می‌کنند که در یک تسهیلات تولید شیمیایی ضروری است. این امر همچنین قابلیت اطمینان تجهیزات سوئیچگیر را در واحدهای کوچک حلقوی SF6 بیرونی که در توزیع برق زیرزمینی شهری و پارک‌های صنعتی استفاده می‌شوند، افزایش می‌دهد.

واحد اصلی حلقوی عایق جامد نوع: دوستدار محیط زیست و نگهداری حداقل

به جای استفاده از گاز یا عایق هوا، این نوع کلیدنقطه انشعابی (RMU) اجزای فشار قوی را با رزین اپوکسی و سایر مواد عایق جامد محصور می‌کند. بدین ترتیب، این نوع کلیدنقطه انشعابی از نظر زیست‌محیطی دوست‌دار محیط زیست محسوب می‌شود، زیرا گازهای گلخانه‌ای مانند SF6 را منتشر نمی‌کند و به دلیل عدم نشتی گاز، هیچ خطری برای محیط زیست ایجاد نمی‌کند. علاوه بر این، مواد عایق جامد دچار پیری یا ترد شدن نمی‌شوند و مقاومت آنها در برابر دماهای شدید، امکان کارکرد دستگاه را در محدوده وسیع دمایی 40- تا 60+ درجه سانتی‌گراد فراهم می‌کند. بیش از 20 سال است که کلیدنقطه‌های انشعابی عایق‌بندی‌شده با ماده جامد نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند، زیرا بررسی فشار گاز یا تعویض ماده عایق لازم نیست. این دستگاه در محیط‌های داخلی و مکان‌های حساس از نظر توزیع برق مانند مناطق مسکونی، بیمارستان‌ها و مراکز داده استفاده می‌شود. به عنوان مثال، کلیدنقطه‌های انشعابی عایق‌بندی‌شده با ماده جامد در مراکز داده، تأمین برق بدون وقفه به سرورها را ممکن می‌سازند.

واحد حلقوی عایقبندی شده جامد از GPSwitchgear نیز از رزین اپوکسی با استحکام بالا استفاده می‌کند. این امر مقاومت در برابر ضربه را بهبود می‌بخشد و برای محیط‌های چالش‌برانگیزتر، مانند نزدیکی به خطوط مترو که لرزش‌های مکرر رخ می‌دهد، مناسب‌تر است.

محیط‌های داخلی خشک با هزینه مناسب با واحدهای حلقوی عایق‌بندی شده با هوا

که به مدل متعارف عایق‌بندی شده با هوا نیز معروف است، نوع واحد حلقه‌ای عایق‌بندی شده با هوا از هوای خشک به عنوان محیط عایق استفاده می‌کند. به دلیل ساختار ساده، هزینه‌های توسعه کم و راحتی در نگهداری، این نوع واحد حلقه‌ای محبوبیت زیادی دارد. از آنجا که قطعات داخلی به راحتی قابل دسترسی، بازدید و تعمیر هستند و نیازی به ابزارهای خاصی برای کار با گاز نیست، کاربران از راحتی بیشتری برخوردارند. با این حال، این نوع نسبت به واحدهای عایق‌بندی شده با SF6 یا عایق‌های جامد، فضای بیشتری اشغال می‌کند، زیرا هوا بازده عایقی پایین‌تری دارد. نوع واحد حلقه‌ای عایق‌بندی شده با هوا به‌طور ایده‌آل برای محیط‌های داخلی خشک و فراخ مانند اتاق‌های توزیع برق در ساختمان‌های تجاری، دفاتر و مدارس مناسب است. به عنوان مثال، در یک اتاق برق مرکز خرید، می‌توان واحد حلقه‌ای عایق‌بندی شده با هوا را در ساعات غیرپیک، مثلاً شب‌ها، تعمیر کرد تا از هرگونه اختلال در فعالیت تجاری جلوگیری شود. مهندسان GPSwitchgear این نوع را به گونه‌ای طراحی کرده‌اند که گردش هوا را بهینه کند و در نتیجه احتمال تشکیل قطره‌های رویش (چگالش رطوبت) در واحد را کاهش داده و امکان استفاده از آن در محیط‌های کمی مرطوب، مانند اتاق‌های توزیع برق در پارکینگ‌های زیرزمینی را فراهم کند. این بهبود، پیشرفت قابل توجهی در عملکرد واحد محسوب می‌شود.

واحد حلقوی فشرده بیرونی نوع: صرفه‌جویی در فضا برای توزیع بیرونی

این نوع کلیدهای حلقوی بیرونی فشرده، با در نظر گرفتن نصب در فضای باز طراحی شده‌اند و در عین حال دارای ابعاد کوچک‌تر و مقاومت در برابر شرایط آب‌وهوایی هستند. این واحدهای فشرده با محفظه‌های فلزی کاملاً محصور طراحی شده‌اند و می‌توانند در برابر باران، برف، گرد و غبار و تابش مستقیم نور خورشید مقاومت کنند. انواع فشرده معمولاً کمتر از ۲ مترمکعب فضا اشغال می‌کنند و قابلیت نصب در مکان‌های تنگ مانند باندهای سبز کنار جاده یا گوشه‌های ساختمان‌ها را دارند. علاوه بر این، نوع کلید حلقوی بیرونی فشرده مجهز به هیترهای ضد تشکیل قطره و حفاظت در برابر صاعقه است تا در شرایط سخت‌تر نیز به‌طور قابل اعتماد عمل کند. توزیع برق برای چراغ‌های خیابانی و مغازه‌های واقع در مناطق مسکونی شهری و زمین‌های باز روستایی، از کاربردهای متداول این کلیدهای حلقوی بیرونی فشرده است. به جای استفاده از ایستگاه‌های برق بیرونی بسیار کوچک، چند واحد کلید حلقوی بیرونی فشرده در امتداد خیابان‌های یک محله مسکونی کوچک قرار می‌گیرند تا هر یک برق ۲ تا ۳ ساختمان مسکونی را تأمین کنند. در مواردی که محیط بیرونی مد نظر باشد، بدنه‌های آلیاژ آلومینیوم مقاوم در برابر خوردگی در کلیدهای حلقوی بیرونی فشرده GPSwitchgear استفاده می‌شود که عمر مفید آن را به بیش از ۱۵ سال افزایش می‌دهد.

واحد حلقه‌ای هوشمند مبتنی بر داده برای شبکه‌های هوشمند

واحد حلقه‌ای هوشمند مبتنی بر داده برای شبکه‌های برق هوشمند. ادغام روان توابع پیشرفته نظارت، ارتباطات و کنترل، این واحد را به ستون‌فرمان شبکه‌های برق هوشمند تبدیل کرده است. مجهز به مجموعه‌ای از سنسورها، این دستگاه داده‌های لحظه‌ای جریان، ولتاژ، دما و بار را ثبت می‌کند. از طریق ماژول‌های ارتباطی (4G/5G، فیبر نوری)، به سیستم SCADA شبکه برق یا ابر متصل شده و امکان نظارت از راه دور، کنترل و تشخیص خطا فراهم می‌شود. واحدهای هوشمند حلقه‌ای با تشخیص و قطع خودکار خطاها در سیستم (اتصال کوتاه یا اضافه بار) در عرض چند ثانیه، مدت زمان قطعی برق را به حداقل می‌رسانند. کاربردهای آن شامل شهرهای هوشمند (نظارت لحظه‌ای بر شبکه برق شهری)، بهینه‌سازی انرژی در پارک‌های صنعتی هوشمند (تنظیم تأمین برق متناسب با نیازهای لحظه‌ای) و مجتمع‌های تجاری بزرگ با مدیریت بار اوج است. به عنوان مثال، در یک پارک صنعتی هوشمند، با تنظیم تأمین برق کارخانه‌ها متناسب با نیازهای تولید لحظه‌ای، انرژی را بهینه کرده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد. این نوع واحد حلقه‌ای هوشمند از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی خطا با تحلیل داده‌ها و پیش‌بینی ریسک‌ها به منظور نگهداری پیشگیرانه استفاده می‌کند و به این ترتیب کارایی شبکه را بیشتر افزایش می‌دهد.