المفاتيح الكهربائية
تصميم معدات توزيع الجهد المتوسط (1 كيلو فولت إلى 36 كيلو فولت): الاختلافات والاعتبارات الرئيسية من منظور المصمم
من وجهة نظر المصمم، يمكن تصنيف الاختلافات الرئيسية بين لوحات التوزيع الكهربائية ذات الجهد المتوسط (MV) في نطاق 1 كيلو فولت إلى 36 كيلو فولت بناءً على عدة عوامل رئيسية. تؤثر هذه العوامل على تصميم وبناء وتطبيق لوحات التوزيع. فيما يلي الاختلافات الرئيسية:
1. مستوى الجهد ومتطلبات العزل
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- متطلبات عزل أقل.
- مسافات تباعد وزحف كهربائي أصغر.
- مواد عزل أبسط (مثل الهواء، راتنج الإيبوكسي).
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- متطلبات عزل أعلى.
- زيادة في مسافات التباعد والزحف الكهربائي.
- مواد عزل أكثر متانة وتصميمات أكثر قوة.
- 36 كيلو فولت:
- أعلى متطلبات عزل في هذا النطاق.
- مسافات تباعد وزحف كهربائي كبيرة.
- أنظمة عزل متقدمة (مثل غاز SF6، قواطع تفريغ الفراغ).
2. القدرة الحالية المقننة وقدرة تحمل القصر
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- تيارات مقننة أقل (عادة حتى 4000 أمبير).
- قدرة تحمل أقل للتيار القصير (مثل 25 كيلو أمبير إلى 40 كيلو أمبير).
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- تيارات مقننة أعلى (حتى 6300 أمبير أو أكثر).
- قدرة تحمل أعلى للتيار القصير (مثل 40 كيلو أمبير إلى 50 كيلو أمبير).
- 36 كيلو فولت:
- أعلى تيارات مقننة وقدرة تحمل للتيار القصير في هذا النطاق.
- يمكن أن تتجاوز قدرة تحمل التيار القصير 50 كيلو أمبير.
3. تقنية التبديل
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- غالبًا ما تستخدم قواطع هواء أو قواطع تفريغ الفراغ.
- آليات إخماد القوس الكهربائي أبسط.
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- تستخدم بشكل أساسي قواطع تفريغ الفراغ أو قواطع SF6.
- تقنيات أكثر تقدمًا لإخماد القوس الكهربائي.
- 36 كيلو فولت:
- تستخدم بشكل رئيسي قواطع SF6 أو قواطع تفريغ الفراغ.
- أنظمة إخماد القوس الكهربائي عالية الكفاءة والموثوقية.
4. الحجم المادي ومتطلبات المساحة
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- تصميمات مضغوطة بسبب متطلبات العزل والتيار الأقل.
- مناسبة للمحطات الفرعية الصغيرة أو التثبيتات الداخلية.
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- حجم مادي أكبر بسبب زيادة متطلبات العزل والتعامل مع التيار.
- قد تتطلب مساحة أكبر للتثبيت.
- 36 كيلو فولت:
- أكبر حجم مادي في هذا النطاق.
- غالبًا ما تتطلب مساحة مخصصة في المحطات الفرعية.
5. التبديد الحراري والتبريد
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- توليد حرارة أقل بسبب التيارات الأقل.
- آليات تبريد أبسط (مثل التبريد الطبيعي بالهواء).
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- توليد حرارة أعلى بسبب التيارات الأعلى.
- قد تتطلب أنظمة تبريد قسري أو تبريد سائل.
- 36 كيلو فولت:
- توليد حرارة كبير.
- أنظمة تبريد متقدمة (مثل التبريد القسري بالهواء، مبادلات الحرارة).
6. أنظمة الحماية والتحكم
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- أنظمة حماية وتحكم أساسية.
- تكامل أبسط مع أنظمة الجهد المنخفض.
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- أنظمة حماية متقدمة (مثل الحماية التفاضلية، حماية المسافة).
- أنظمة تحكم أكثر تعقيدًا (مثل التكامل مع أنظمة SCADA).
- 36 كيلو فولت:
- أنظمة حماية وتحكم عالية التقدم.
- تكامل مع أنظمة إدارة الشبكات.
7. الاعتبارات البيئية
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- متطلبات بيئية أقل صرامة.
- غالبًا ما تستخدم في البيئات الداخلية أو الخاضعة للتحكم.
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- قد تتطلب صناديق خارجية للتطبيقات الخارجية.
- تصميمات أكثر متانة للبيئات القاسية.
- 36 كيلو فولت:
- مصممة لظروف بيئية قاسية.
- تثبيتات خارجية مع مواد مقاومة للعوامل الجوية والتآكل.
8. التكلفة والتعقيد
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- تكلفة أقل بسبب التصميمات والمواد الأبسط.
- أسهل في التصنيع والصيانة.
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- تكلفة أعلى بسبب المواد والتقنيات المتقدمة.
- زيادة في تعقيد التصميم والصيانة.
- 36 كيلو فولت:
- أعلى تكلفة في هذا النطاق.
- أكثر التصميمات تعقيدًا ومتطلبات صيانة.
9. التطبيقات وحالات الاستخدام
- من 1 كيلو فولت إلى 7.2 كيلو فولت:
- المصانع الصناعية، المباني التجارية، وشبكات التوزيع الصغيرة.
- من 12 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت:
- شبكات توزيع الطاقة متوسطة الحجم، أنظمة الطاقة المتجددة، والمنشآت الصناعية الكبيرة.
- 36 كيلو فولت:
- شبكات توزيع الطاقة الكبيرة، المحطات الفرعية، والتطبيقات على نطاق المرافق العامة.
جدول ملخص
| المعلمة | 1 كيلو فولت – 7.2 كيلو فولت | 12 كيلو فولت – 24 كيلو فولت | 36 كيلو فولت |
|---|---|---|---|
| العزل | منخفض | متوسط | عالي |
| القدرة الحالية المقننة | حتى 4000 أمبير | حتى 6300 أمبير | >6300 أمبير |
| قدرة تحمل القصر | 25-40 كيلو أمبير | 40-50 كيلو أمبير | >50 كيلو أمبير |
| تقنية التبديل | هواء/تفريغ الفراغ | تفريغ الفراغ/SF6 | SF6/تفريغ الفراغ |
| الحجم المادي | مضغوط | متوسط | كبير |
| التبريد | تبريد طبيعي بالهواء | تبريد قسري/سائل | تبريد متقدم |
| الحماية | أنظمة أساسية | أنظمة متقدمة | أنظمة عالية التقدم |
| التكلفة | منخفضة | متوسطة | عالية |
| التطبيقات | شبكات صغيرة | شبكات متوسطة | شبكات كبيرة |
من خلال فهم هذه الاختلافات، يمكن للمصممين اختيار لوحات التوزيع المناسبة للتطبيقات المحددة، مما يضمن الأداء الأمثل والسلامة والفعالية من حيث التكلفة.
