حماية مغذيات المناطق الريفية بقدرة 10 كيلو فولت باستخدام قاطع الدائرة الفراغية الخارجي ZW32-12

مع استمرار كهربة الريف في التوسع عبر الدول النامية والمناطق النائية، أصبحت الحاجة إلى حلول حماية موثوقة وذكية وفعالة من حيث التكلفة لخطوط تغذية الشبكة الريفية بقدرة 10 كيلو فولت أمرًا ملحًا بشكل متزايد. غالبًا ما تقطع مغذيات التوزيع هذه مسافات طويلة عبر بيئات صعبة، مما يجعلها عرضة للأعطال، واضطرابات الطقس، وعدم الكفاءة التشغيلية.

على عكس شبكات الطاقة الحضرية، تواجه الشبكات الريفية تحديات فريدة من نوعها: عدد أقل من الموظفين للصيانة، وميزانيات محدودة، والطلب على المعالجة المستقلة للأخطاء. هذا هو المكان الذي يثبت فيه قاطع الدائرة الفراغية الخارجي ZW32-12 أنه يغير قواعد اللعبة.

في هذه المقالة، سوف نستكشف لماذا يعتبر ZW32-12 VCB، خاصة عند دمجه مع محولات التيار (CTs)، الحل الأمثل لحماية وحدات التغذية الريفية 10 كيلو فولت. ستتعرف على ميزاتها التقنية وتوافقها مع الشبكة الذكية والفوائد العملية التي تقدمها لشبكات توزيع الطاقة الريفية.

الوجبات الجاهزة الرئيسية

• قاطع الدائرة الفراغية الخارجي ZW32-12 عبارة عن جهاز تحويل مدمج مثبت على عمود مصمم لحماية الجهد المتوسط ​​(12kV).

• تم تحسينه لحماية وحدة تغذية الشبكة الريفية بقدرة 10 كيلو فولت، مما يوفر حماية من التيار الزائد والدائرة القصيرة والتسلسل الصفري عند دمجه مع CT.

• إن قدرته على التحكم عن بعد، وتصميمه المنخفض الصيانة، واستعداده للشبكة الذكية، تجعله الخيار الأفضل لمشاريع كهربة الريف.

ما هو قاطع الدائرة الفراغية الخارجي ZW32-12؟

إن ZW32-12 عبارة عن قاطع دائرة مفرغ خارجي ثلاثي الطور مقدر بـ 12 كيلو فولت. يتم استخدامه بشكل أساسي في شبكات التوزيع العلوية كقاطع تغذية أو مقطع أو جهاز إعادة إغلاق.

المواصفات الرئيسية:

المعلمة	قيمة
الجهد المقنن	12 كيلو فولت
التصنيف الحالي	630A / 1250A
ماس كهربائى كسر التيار	16 كيلو أمبير / 20 كيلو أمبير
وسط العزل	الهواء (خارجي)، الفراغ (داخلي)
آلية التشغيل	تعمل بالربيع أو بمحرك
نوع التثبيت	في الهواء الطلق، محمولة على القطب
واجهة الحماية	متوافق مع المحولات الحالية (CTs)
التحكم عن بعد	متوفر مع FTU/SCADA

تم تصميم ZW32-12 VCB بقواطع فراغية توفر أداءً ممتازًا للتبريد القوسي، وعمرًا ميكانيكيًا طويلًا، والحد الأدنى من متطلبات الصيانة.

لماذا يعد مثاليًا لحماية وحدة تغذية الشبكة الريفية بقدرة 10 كيلو فولت

التحديات في المغذيات الريفية:

• خطوط التوزيع الطويلة تزيد من التعرض للخطأ.

• عادة ما تكون كثافة الحمل منخفضة ولكن حساسية عالية لانقطاع التيار.

• محدودية البنية التحتية والموظفين الفنيين للصيانة.

• الحاجة إلى عزل الأخطاء وترميمها تلقائيًا.

يعالج قاطع الدائرة الفراغية الخارجي ZW32-12 هذه التحديات من خلال:

1. الكشف الموثوق عن الأخطاء والانقطاع

• مدمج مع CTs، فهو يتيح الحماية من التيار الزائد والدوائر القصيرة والخطأ الأرضي.

• يدعم التعثر على مرحلة واحدة وثلاث مراحل.

2. مرونة مثبتة على القطب

• مصممة للتركيبات الخارجية على أعمدة المرافق.

• لا حاجة لمباني المفاتيح الكهربائية الداخلية أو المحطات الفرعية.

3. إعادة الإغلاق التلقائي

• يدعم الاسترداد التلقائي القابل للبرمجة بعد الأخطاء العابرة.

• يقلل من التدخل اليدوي في المناطق النائية.

4. توافق الشبكة الذكية

• يتكامل بسهولة مع وحدات التغذية الطرفية (FTUs).

• يدعم المراقبة عن بعد، والقياس عن بعد، والتحكم عن بعد عبر SCADA.

5. صيانة منخفضة

• يضمن قاطع الفراغ المختوم عمرًا تشغيليًا طويلًا - أكثر من 20000 عملية.

• لا يوجد غاز أو زيت SF6، مما يقلل من المخاوف البيئية والسلامة.

دور المحولات الحالية (CTs)

تعتبر محولات التيار (CTs) مكونات أساسية للحماية والتحكم في أنظمة الجهد المتوسط. عند إقرانها مع ZW32-12، فإنها تتيح وظائف القياس المتقدمة والاستجابة الآلية.

وظائف CT في ZW32-12 VCB:

• حماية التيار الزائد: يكتشف ظروف الحمل غير الطبيعية.

• كشف الدائرة القصيرة: يؤدي إلى التعثر السريع لتجنب تلف المعدات.

• حماية التسلسل الصفري: تحدد الأخطاء غير المتوازنة أو أخطاء الأرض.

• مراقبة التحميل: تمكن من تسجيل البيانات في الوقت الحقيقي وتحميل ملفات التعريف.

أنواع تكوينات CT:

نوع CT	تطبيق	طريقة تركيب
الحماية المقطعية	اكتشاف الأخطاء والتعثر	مدمجة أو خارجية
قياس الأشعة المقطعية	قياس الحمل والقياس	خارجية أو متكاملة
CT التسلسل الصفري	حماية خطأ الأرض	شنت على مجموعة الكابل

من خلال دمج CTs، يصبح ZW32-12 أكثر من مجرد قاطع دائرة - فهو يصبح جهاز حماية ذكيًا قادرًا على الاستجابة لأحداث الشبكة بشكل مستقل.

تكامل الشبكة الذكية والمراقبة عن بعد

تتجه شبكات الطاقة الريفية الحديثة نحو أتمتة التوزيع. يتيح ZW32-12 VCB، عند إقرانه بوحدات التغذية الطرفية (FTUs) أو الوحدات الطرفية البعيدة (RTUs)، التحكم الكامل عن بعد والمراقبة.

القدرات الذكية:

• الفتح/الإغلاق عن بعد: عبر SCADA أو تطبيق الهاتف المحمول

• القياس عن بعد: الجهد، التيار، حالة الكسارة، تاريخ الخطأ

• التشخيص الذاتي: صحة الآلية، وفحوصات العزل

• تسجيل الأحداث: يسجل كل عملية لتحليل المرافق

وهذا يجعل ZW32-12 عنصرًا حيويًا في بناء الشبكات الريفية الذكية، وتحسين مرونة الشبكة وتقليل وقت الاستجابة للانقطاع.

سيناريوهات التطبيق

قاطع الدائرة الفراغية الخارجي ZW32-12 متعدد الاستخدامات وقابل للتكيف عبر العديد من التطبيقات الريفية 10 كيلو فولت:

1. حماية رأس المغذية

• تم تثبيته في بداية وحدة التغذية الريفية

• يحمي شبكة المصب بأكملها

• يعمل مع الأشعة المقطعية لعزل العيوب بسرعة

2. تقسيم النقاط

• يقسم وحدات التغذية الطويلة إلى أقسام منطقية

• تمكين توطين الخطأ وعزله

• يقلل من مناطق الانقطاع

3. الأنظمة الدائرية الرئيسية

• يدعم تكوينات الحلقة المفتوحة أو المغلقة

• يحسن التكرار واستقرار الجهد

4. تكامل الطاقة المتجددة

• يحمي المغذيات المتصلة بمزارع الطاقة الشمسية أو توربينات الرياح

• يعالج تدفق التيار ثنائي الاتجاه

المقارنة الفنية: ZW32-12 مقابل الحلول التقليدية

ميزة	ZW32-12 VCB	انقطاع الصمامات المتسربة	SF6 قاطع الدائرة
الجهد المقنن	12 كيلو فولت	10 كيلو فولت	12 كيلو فولت
وسيلة إطفاء القوس	مكنسة	لا شيء (عنصر الصمامات)	غاز SF6
تثبيت	محمولة على القطب في الهواء الطلق	محمولة على القطب في الهواء الطلق	داخلي أو خارجي (وحدة مغلقة)
التحكم عن بعد	نعم (مع FTU)	لا	نعم
إعادة الإغلاق القدرة	نعم	لا	نعم
تردد الصيانة	قليل	متوسطة (استبدال الصمامات)	قليل
التأثير البيئي	قليل	لا أحد	عالي (غاز SF6)
مثالية لاستخدام التغذية الريفية	✓✓✓	✓	✓✓

الاعتبارات البيئية والتكلفة

الفوائد البيئية:

• يستخدم الفراغ بدلاً من غاز SF6 ← لا توجد انبعاثات دفيئة

• تصميم مدمج يقلل من استخدام المواد

• عمر طويل = نفايات بديلة أقل

كفاءة التكلفة:

• انخفاض تكاليف التثبيت بسبب الإعداد المثبت على القطب

• الحد الأدنى من الصيانة يعني زيارات أقل للخدمة

• تقليل أوقات انقطاع الخدمة ← زيادة رضا العملاء

خاتمة

يوفر قاطع الدائرة الفراغية الخارجي ZW32-12، خاصة عند دمجه مع محولات التيار (CTs) والوحدات الطرفية البعيدة، حلاً قويًا وذكيًا وفعالاً من حيث التكلفة لحماية وحدة تغذية الشبكة الريفية بقدرة 10 كيلو فولت.

إن قدرتها على اكتشاف الأعطال وعزلها وإغلاقها تلقائيًا تجعلها مثالية لكهربة الريف، حيث تكون القوى العاملة محدودة وتكون الموثوقية أمرًا بالغ الأهمية. سواء كنت تقوم بترقية الشبكات الحالية أو بناء أنظمة توزيع ريفية جديدة، فإن ZW32-12 VCB يعد استثمارًا مستقبليًا في توصيل الطاقة الذكية والمستدامة.

الأسئلة الشائعة

Q1: هل يمكن تركيب ZW32-12 في الظروف الجوية القاسية؟

ج: نعم، إنه مصمم للتطبيقات الخارجية المثبتة على الأعمدة ويعمل بشكل موثوق في بيئات من -40 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية.

Q2: هل جهاز التحكم عن بعد قياسي أم اختياري؟

ج: يتوفر جهاز التحكم عن بعد من خلال التكامل مع وحدات FTU أو وحدات RTU. إنه اختياري ولكن يوصى به بشدة لتطبيقات الشبكة الذكية.

س3: هل أحتاج إلى تثبيت CTs بشكل منفصل؟

ج: يمكن طلب ZW32-12 مع CTs مدمجة، أو يمكنك تثبيت CTs خارجية وفقًا لمتطلبات الحماية.

س 4: كم مرة يحتاج VCB إلى الصيانة؟

ج: إن قاطع الفراغ لا يحتاج إلى صيانة فعليًا لمدة تزيد عن 10 سنوات في التشغيل العادي.

س 5: هل يمكن استخدام ZW32-12 في تركيبات الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح؟

ج: بالتأكيد. إنها مناسبة لحماية وحدة تغذية الطاقة المتجددة، بما في ذلك التعامل مع تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه.