آلام زيادة أكسيد الزنك الفجوة: الخطوة التالية في حماية الجهد العالي

أصول الصدمة هي أجهزة مهمة مصممة لحماية أنظمة الطاقة الكهربائية من الجهد الزائد العابر. يمكن أن تنجم هذه العواصف المفاجئة عن الأحداث الطبيعية مثل ضربات البرق أو من عمليات التبديل داخل شبكة الطاقة. بدون حماية فعالة للارتفاع ، يمكن أن تعاني المعدات الحساسة مثل المحولات والمفاتيح والآلات الصناعية من أضرار جسيمة ، مما يؤدي إلى إصلاحات مكلفة وانقطاع التيار الكهربائي.

لعقود من الزمن ، اعتمدت الصناعة الكهربائية على مانعات أكسيد الزنك مع ثغرات - مانعات للارتداد التقليدي التي تجمع بين متغيرات ZnO مع الفجوات الشرارة في السلسلة - لتحويل التيارات الضارة بأمان. ومع ذلك ، فإن هذه الأجهزة تأتي مع قيود ، بما في ذلك أوقات الاستجابة أبطأ ، وارتداء المرتبطة ARC ، ومتطلبات الصيانة.

يمثل Arrester Adrester أكسيد الزنك Gapless الجيل القادم من تقنية حماية الطفرة. تستخدم هذه الأجهزة تقنية Advanced Oxide Oxide (MOA) للتخلص من فجوات الشرارة ، مما يتيح تشغيلًا أسرع وأكثر أمانًا وأكثر موثوقية. اليوم ، يتم نشر MOAs غير المجسمة على نطاق واسع في أنظمة الجهد المتوسطة والعالية ، بما في ذلك الطبقات الشائعة مثل 34kV Resprester لشبكات التوزيع و arrester 132kV المستخدمة في أنظمة النقل.

 

ما هو توقيت زيادة أكسيد الزنك الفجوة؟

التعريف والميزات الرئيسية

أكسيد الزنك بدون فجوة TRUPGE ARRESTER  هو جهاز وقائي من الجهد الزائد يستخدم أقراص متغير أكسيد الزنك المكدسة دون فجوات شرارة السلسلة التقليدية. يعد غياب الفجوات الهوائية خروجًا كبيرًا عن التصميمات القديمة ، مما يمكّن هذه الأجهزة من زيادة الجهد الجهد على الفور وكفاءة.

تشمل الميزات الرئيسية:

• عناصر ZnO ZnO غير الخطية

• مساكن قوية ومقاومة للطقس (خزف أو مركب بوليمر)

• تصميم مضغوط بدون فجوات شرارة أو أجزاء متحركة

• قدرة امتصاص الطاقة العالية مع الاستجابة السريعة

المكونات الهيكلية

يتكون جوهر Arster من العديد من أقراص أكسيد الزنك الرفيعة ، المضغوطة معًا لتشكيل مسار منخفض المقاومة أثناء ظروف الجهد الزائد. يعمل كل قرص ZnO كمتغير أشباه الموصلات مع خصائص التيار غير خطية للغاية.

يتم إرفاق هذه الأقراص في مساكن مغلقة وعزل مصممة لتحمل العوامل البيئية في الهواء الطلق مثل المطر والإشعاع الأشعة فوق البنفسجية والتلوث ودرجة الحرارة القصوى. يتضمن الجهاز أيضًا محطات معدنية في كلا الطرفين للاتصال الكهربائي بنظام الطاقة.

الاختلافات عن المبتدات التقليدية

أدمج المضيقان لأكسيد الزنك التقليدية فجوة الهواء الصغيرة متصلة في سلسلة مع كتل ZnO. عند حدوث زيادة ، يرتفع الجهد حتى يصل إلى جهد انهيار الفجوة ، مما يؤدي إلى تشكيل قوس كهربائي وإجراء زيادة التيار إلى الأرض.

على الرغم من فعاليتها ، فإن فجوة الشرارة هذه تؤدي إلى:

• الانحناء الذي يسبب تآكل القطب وتدهور المواد

• استجابة متأخرة مقارنة بتوصيل ZnO المباشر

• تحتاج الصيانة الدورية إلى فحص الأجزاء البالية واستبدالها

في المقابل ، فإن مانعات أكسيد الزنك غير الخالية من الفجوة تقضي على فجوة الشرارة بالكامل. يحدث التوصيل الحالي للارتداد مباشرة من خلال متغيرات ZnO دون انتظار تأين الفجوة ، مما يؤدي إلى قمع زيادة فوري وارتداء أقل على المكونات.

 

مبدأ العمل

مقاومة غير خطية لأكسيد الزنك

الخاصية الفريدة التي تمكن MOAS غير الخاطئة من حماية النظم الكهربائية هي السمة غير الخطية التيار الجهد لأكسيد الزنك. تظل متغيرات ZnO مقاومة للغاية في ظل ظروف الجهد العادي ، مما يسمح فقط بتيار تسرب صغير.

عندما تظهر الجهد الزائد العابر ، تنخفض مقاومة مادة ZnO فجأة ، مما يسمح لتيار زيادة كبير في التدفق عبر الأجنحة وتحويل الطاقة الزائدة بأمان إلى الأرض.

السلوك في ظل ظروف الجهد العادي والارتفاع

• العملية العادية:  يعمل arrester مثل عازل مع مقاومة عالية للغاية ، وتجنب أي تداخل مع جهد النظام العادي أو التدفق الحالي.

• حدث زيادة:  عندما يرتفع الجهد إلى ما هو أبعد من عتبة محددة مسبقًا (تسمى مستوى الحماية) ، تصبح متغيرات ZnO موصوفة على الفور تقريبًا ، وتوجه التيار بعيدًا عن المعدات الضعيفة.

تحويل الطفرة دون تفريغ القوس

يزيل التصميم الخالي من Gapless الحاجة إلى تفريغ القوس ، على عكس المواعيد التي تعتمد على الفجوات الشرارة لبدء التوصيل. هذا يجعل عوائق الطفرة أكثر أمانًا وموثوقية بطبيعتها من خلال القضاء على التآكل والأضرار المتعلقة بالقوس.

الاسترداد الذاتي بعد مرور الزيادة

بمجرد مرور الزيادة ، تعود متغيرات ZnO تلقائيًا إلى حالة المقاومة العالية دون أي ضرر أو تدخل مطلوب. تتيح ميزة الشفاء الذاتي هذه المصلحة بدون فجوة بالتعامل مع أحداث زيادة متعددة على عمر خدمتهم دون تدهور الأداء.

 

مزايا وزارة الزراعة

قدرة امتصاص الطاقة الفائقة

تم تصميم الموقوفات غير الخالية من الفجوة لامتصاص الطغام العابر عالي الطاقة الناتجة عن ظواهر البرق أو التبديل. تبدد أقراص ZnO هذه الطاقة كحرارة ، وتحمي المعدات المصب من طفرات الجهد الكارثي المحتملة.

تختلف قدرة هذه الموقوفات اعتمادًا على فئة الجهد. على سبيل المثال:

• تم تحسين 34 كيلو فولت من المضيقات للارتداد  لشبكات توزيع الجهد المتوسطة.

• تم تصميم أصول الطفرة 132 كيلو فولت  لحماية البنية التحتية للإرسال عالية الجهد.

وقت استجابة فائق السرعة

نظرًا لطبيعتها غير الفاشلة وخصائص ZnO المتغير ، يستجيب هذه الموقوفات في ميكروثانية لارتفاع الجهد. يقلل وقت التفاعل السريع من طفرات الجهد ويقلل من الإجهاد الكهربائي المفروض على مكونات النظام.

لا فجوات شرارة ، لا تنشق

إن القضاء على فجوات الشرارة لا يعني عدم الانحناء ، مما يحسن بشكل كبير السلامة والموثوقية. يمكن أن يسبب الانحناء في المبتدئين التآكل وزيادة مخاطر الحريق. يتجنب المواعيد الخالية من الفجوة هذه القضايا ، مما يساهم في حياة أطول في الخدمة وتقليل وقت التوقف.

متطلبات الصيانة المنخفضة

تتطلب MOAs بدون Gapless صيانة أقل لأنه لا توجد فجوات شرارة أو أجزاء ميكانيكية تلبس مع مرور الوقت. تستفيد المرافق والمستخدمين الصناعيين من انخفاض تكاليف التفتيش ، وعدد أقل من البدائل ، وتعزيز توفر التشغيل.

تصميم مضغوط وخفيف الوزن

إن أصول أكسيد الزنك الحديثة التي لا تقل عن الفجوة هي أكثر إحكاما وأخف وزناً من التصميمات القديمة. هذا يسهل تسهيل التثبيت والاستبدال ، وخاصة في المواقف التعديل التحديثي أو المواقع ذات المساحة المحدودة.

 

استخدام الحالات وسيناريوهات التطبيق

خطوط نقل عالية الجهد

في شبكات الجهد العالي ، مثل تلك التي توظف 132 كيلو فولت حماية المفقودين للارتداد ، MOAs الفجوة الأصول الحرجة مثل المحولات ، قواطع الدوائر ، وأشرارات البوسب من الضرر الناجم عن البرق أو التبديل. يضمن تصميمهم القوي استقرار أنظمة النقل ، حتى في المناطق المعرضة للطقس القاسي.

أنظمة الطاقة المتجددة

تعتمد مزارع الرياح والنباتات الشمسية وغيرها من منشآت الطاقة المتجددة بشكل متزايد على المصلحة غير المألوفة لحماية المحولات والمحولات والمحولات. غالبًا ما تواجه هذه الأنظمة جودة الطاقة المتغيرة والعروض العابرة ، مما يجعل حماية الزيادة السريعة والموثوقة ضرورية.

شبكات ذكية وأنظمة الأتمتة

عندما تصبح شبكات الطاقة أكثر ذكاءً وأتمتة ، يزداد تعقيد وحساسية معدات التحكم في الشبكة. يوفر مانعات أكسيد الزنك غير الخالي من الفجوة حماية سريعة وموثوقة ضرورية لحماية أجهزة التحكم والمراقبة الرقمية من أضرار الطفرة.

المحطات الفرعية الحضرية والصناعية

تتطلب البيئات الحضرية والصناعية الكثيفة حماية للزيادة التي يمكن الاعتماد عليها للحفاظ على جودة الطاقة وسلامتها. تساعد Gapless MOAs في منع التوقف عن العمل والإصلاحات المكلفة عن طريق حماية المحولات والمفاتيح والالكترونيات الحساسة باستمرار في هذه المواقع الحرجة.

شبكات توزيع الجهد المتوسطة

يتم استخدام الموقوفات 34kV للارتداد على نطاق واسع في أنظمة توزيع الجهد المتوسطة ، مما يوفر حماية مستهدفة للمحولات والمغذيات مقابل ارتفاع البرق والتبديل. يضمن تصميمها غير الفجوز تقليل الصيانة والموثوقية طويلة الأجل في نقاط الشبكة التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر.

 

خاتمة

يمثل المفقودات ذات الفجوة في أكسيد الزنك الفجوة اختراقًا كبيرًا في تكنولوجيا حماية الجهد الزائد. من خلال إزالة الفجوات الشرارة ، توفر هذه الموقوفات قمعًا فائقًا للارتفاع ، وأوقات استجابة أسرع ، وسلامة محسّنة ، وتقليل الصيانة مقارنة بالتصاميم التقليدية. إن تنوعها عبر نطاقات الجهد - من الجهد المتوسط ​​34 كيلو فولت المفقودات إلى الجهد العالي من الجهد 132 كيلو فولت - يجعلها لا غنى عنها لشبكات الطاقة الحديثة ، بما في ذلك الطاقة المتجددة وأنظمة الشبكة الذكية.

بالنسبة للمهندسين ومشغلي المرافق ومخططي البنية التحتية الذين يبحثون عن حلول موثوقة وفعالة للارتفاع ، تقدم Hebei Jiuding Co. ، Ltd. مجموعة شاملة من Moas عالي الجودة مصممة خصيصًا لتطبيقات الجهد المتنوعة. تضمن خبرتهم ومنتجاتهم المتقدمة أن تظل أنظمتك الكهربائية محمية ضد التعقيدات المتزايدة لبيئة الطاقة اليوم.

لاستكشاف تقنيات Arrester Technologies المتطورة وتكوين حماية يمكن الاعتماد عليها لمشاريعك ، فكر في الاتصال بـ Hebei Jiuding Electric Co. ، Ltd. للتشاور المهني والحلول المخصصة. قم بزيارة موقع الويب الخاص بهم أو تواصل مباشرة لمعرفة المزيد.