الفرق بين مفاتيح العزل الهوائي (AIS) ومفاتيح العزل الغازي (GIS)
تستخدم محطات التوزيع الكهربائية الحديثة بشكل أساسي نوعين من معدات التوزيع: معدات التوزيع المعزولة بالهواء (AIS) ومعدات التوزيع المعزولة بالغاز (GIS). تعتمد معدات التوزيع المعزولة بالهواء على الهواء كوسط عازل، بينما تستخدم معدات التوزيع المعزولة بالغاز غاز SF₆ في بيئة محكمة الغلق. يتميز كل نوع بمزايا فريدة تناسب تطبيقات مختلفة. تُسلط هذه المقالة الضوء على الاختلافات الرئيسية بين محطات التوزيع المعزولة بالهواء (AIS) ومحطات التوزيع المعزولة بالغاز (GIS) في خمسة جوانب أساسية.
1. البناء
يكمن الفرق الرئيسي بين أنظمة AIS وGIS في تركيبها ووسيلة عزلها.
بناء AIS: يستخدم AIS الهواء للعزل، مما يعني أن مكوناته الكهربائية معرضة للبيئة المحيطة. يتكون من قواطع دوائر، وقواطع فصل، ومحولات، ومعدات أخرى مثبتة على هياكل فولاذية أو خرسانية.
بناء GIS: على النقيض من ذلك، يستخدم GIS غاز SF₆ داخل هيكل معدني مغلق بالكامل. مكوناته - مثل قضبان التوصيل، وقواطع الدوائر، وقواطع الفصل - موضوعة في حجرات محكمة الغلق ومعزولة بالغاز، مما يوفر قوة عزل ممتازة.
نظرًا لأن GIS مغلق بالكامل، فإنه يوفر حماية أفضل من العوامل البيئية والتداخل الكهرومغناطيسي. على النقيض من ذلك، يكون AIS أكثر تعرضًا للعوامل الخارجية، مما يجعله عرضة للظروف الخارجية ويتطلب صيانة دورية.
2. متطلبات المساحة والبيئات المناسبة
كفاءة المساحة
يتميز نظام العزل المائي والهوائي (GIS) بصغر حجمه مقارنةً بنظام العزل المائي والهوائي (AIS)، مما يتطلب مساحة أقل بكثير للتركيب. هذا يجعله مثاليًا للمناطق الحضرية، ومحطات الطاقة الفرعية تحت الأرض، والمنشآت الصناعية، والأنفاق، والمنصات البحرية حيث تكون المساحة محدودة.
يتطلب نظام العزل المائي والهوائي (AIS) مساحة أكبر نظرًا لحاجته إلى مسافات عزل هواء أكبر. وهو مناسب بشكل أفضل للمناطق الريفية والضواحي، حيث تكون المساحة أقل.
التكيف البيئي
يتميز نظام العزل المائي والهوائي (GIS) بأنه مناسب تمامًا للبيئات القاسية مثل المناطق الساحلية، والصحاري، والمناطق ذات الرطوبة العالية، وذلك بفضل تصميمه المحكم الذي يمنع التلوث.
يعمل نظام العزل المائي والهوائي (AIS) بشكل أفضل في المناخات المعتدلة، حيث يكون عزل الهواء أكثر عرضة للرطوبة والتلوث ودرجات الحرارة القصوى. في البيئات شديدة التلوث أو الرطبة، يمكن أن يتدهور عزل نظام العزل المائي والهوائي، مما يزيد من خطر الوميض الكهربائي ويتطلب صيانة إضافية.
3. السلامة والموثوقية
صُمم كلٌّ من نظامي AIS وGIS مع مراعاة السلامة والموثوقية، إلا أنهما يختلفان في كيفية إدارة المخاطر.
سلامة نظام GIS: يُقلل التصميم المُحكم لنظام GIS بشكل كبير من مخاطر القوس الكهربائي، مما يضمن حماية أفضل للأفراد ويُقلل من التعرض المباشر للمكونات عالية الجهد. كما يُعزز استخدام عزل SF₆ الموثوقية من خلال تقليل خطر أعطال العوازل الكهربائية.
سلامة نظام AIS: نظرًا لتعرض نظام AIS للعوامل البيئية، فهو أكثر عرضة للصواعق والتلوث والرطوبة، مما يزيد من متطلبات الصيانة ومخاطر التشغيل.
في حين أن كلا النوعين من المفاتيح الكهربائية مُصممان لضمان الموثوقية، فإن نظام GIS يتطلب صيانة أقل ويتعرض لانقطاعات غير متوقعة أقل نظرًا لطبيعته المُغلقة.
4. قابلية التوسع والتوسع
تُعد قابلية التوسع عاملاً هاماً عند التخطيط لتوسعات أو تعديلات محطات الطاقة الفرعية المستقبلية.
قابلية التوسع في أنظمة AIS: تتميز محطات AIS الفرعية بسهولة التوسع نسبياً لأنها مبنية في تصميم مفتوح. ويمكن إضافة حجرات أو محولات أو معدات تحويل إضافية بأقل قدر من التعطيل للعمليات الحالية، مما يجعل AIS خياراً اقتصادياً لشركات المرافق التي تخطط لتوسعات مستقبلية.
قابلية التوسع في أنظمة GIS: يُعد توسيع أنظمة GIS أكثر تعقيداً بسبب تصميمها المدمج والوحدات المعيارية. تتطلب إضافة وحدات جديدة معزولة بالغاز معالجة متخصصة وقد تكون مكلفة. ومع ذلك، تعمل شركات تصنيع رائدة مثل CHINT على تطوير حلول GIS معيارية تُحسّن قابلية التوسع من خلال تصميمات سهلة الاستخدام والمراقبة الرقمية.
5. التأثير البيئي
الاعتبارات البيئية بالغة الأهمية في تصميم محطات الطاقة الفرعية الحديثة.
تأثير أنظمة الطاقة الجيوتقنية (GIS) وغاز SF₆: تعتمد أنظمة الطاقة الجيوتقنية (GIS) على غاز SF₆، وهو غاز دفيئة قوي ذو قدرة عالية على الاحترار العالمي (GWP). على الرغم من أن أنظمة الطاقة الجيوتقنية (GIS) مصممة لمنع التسربات، إلا أن الانبعاثات قد تحدث بسبب تقادم المعدات أو سوء استخدامها، مما يساهم في تغير المناخ. ونتيجة لذلك، يبحث المصنعون عن بدائل خالية من SF₆ باستخدام الهواء الجاف وغازات أخرى صديقة للبيئة.
تأثير أنظمة الطاقة الجيوتقنية (AIS) والاعتبارات البيئية: يتميز نظام الطاقة الجيوتقنية (AIS) بتأثير بيئي مباشر أقل نظرًا لعدم استخدامه لغاز SF₆. ومع ذلك، يتطلب مساحة أكبر من الأرض، مما قد يؤدي إلى إزالة الغابات أو اختلال الموائل في المنشآت الكبيرة.
استجابةً للمخاوف البيئية، تشجع العديد من شركات الطاقة والهيئات التنظيمية التقنيات الخالية من SF₆، مما يدفع المصنعين إلى تطوير حلول أنظمة الطاقة الجيوتقنية (GIS) أكثر مراعاةً للبيئة.
خاتمة
| عامل |
AIS (معدات التبديل المعزولة بالهواء) |
GIS (معدات التبديل المعزولة بالغاز) |
| وسط العزل |
هواء |
غاز SF₆ |
| متطلبات المساحة |
بصمة كبيرة |
صغير الحجم، موفر للمساحة |
| القدرة على التكيف البيئي |
الأفضل للمناخات المعتدلة |
مثالية للبيئات القاسية |
| السلامة والموثوقية |
تعرض أعلى، يتطلب المزيد من الصيانة |
مغلق بالكامل، معدل فشل أقل |
| قابلية التوسع |
أسهل للتوسع |
عملية التوسع المعقدة |
| التأثير البيئي |
لا يوجد SF₆، ولكن استخدام الأراضي كبير |
يستخدم SF₆، لكن الشركات المصنعة تعمل على تطوير بدائل |
يتمتع كلٌّ من نظامي AIS وGIS بمزايا مميزة، وذلك بناءً على قيود المساحة، والظروف البيئية، ومتطلبات السلامة، واحتياجات التوسع المستقبلية. يُفضّل نظام GIS للتطبيقات المدمجة عالية الموثوقية، بينما يُعدّ نظام AIS خيارًا اقتصاديًا حيث لا تُشكّل المساحة عائقًا، ويكون التعرّض البيئيّ مُيسّرًا.
مع توجّه الصناعة نحو حلول مستدامة، ستُسهم التطورات في تقنيات معدات التوزيع الخالية من SF₆ في رسم ملامح مستقبل تصميم محطات التوزيع الفرعية.
مورد ومصنع محترف لمعدات التبديل
شركة تشجيانغ غونغشون الكهربائية المحدودة (electricgs.com). تأسست شركتنا في أواخر التسعينيات، وهي متخصصة في إنتاج الخزانات القابلة للنفخ، وخزانات SF6 القابلة للنفخ، ومجموعات متكاملة من المعدات الكهربائية عالية ومنخفضة الجهد. لديها فروع متعددة تابعة لها، بما في ذلك فرع مفاتيح الحمل عالية الجهد، وفرع قواطع الدوائر عالية الجهد، وفرع الصمامات عالية الجهد، وفرع تطوير التكنولوجيا. خبرتنا الفنية، ومجموعة منتجاتنا الشاملة، وخبرتنا الطويلة والغنية، تساعد العديد من العملاء على حل مشاكل الطاقة التي يواجهونها. يسعدنا تقديم المساعدة في أي وقت. سواءً كنتم بحاجة إلى استشارة حول منتجات التطبيقات أو مساعدة فنية، فإن فريق الخدمة العالمي لدينا ملتزم بتقديم الدعم المناسب لكم. لمزيد من المعلومات الفنية حول مفتاح التأريض متوسط الجهد، لا تترددوا في التواصل معنا عبر البريد الإلكتروني gongshun@electric-cn.com
تتخصص شركتنا في إنتاج المنتجات الكهربائية عالية الجهد من سلسلة 12 كيلو فولت إلى 40.5 كيلو فولت: FZN58، FLN48، FLN36، FZRN25، FZN21، FN18، ZFN16، FN12، FN8، FN7، FN5، XRNT، XRNP، VS1، ZN28، ZW8، ZW32، JN15، GN19، GN22، GN24، GN30، CLXGN15-12، HXGN □ -12، DXG-12 (L)، صندوق فرع كابل عالي الجهد DFW □ -12، خزانة قابلة للنفخ من سلسلة CLXGN □ -12 (SF6) بملحقات كابلات 12 كيلو فولت و35 كيلو فولت، إلخ. لوحة مفاتيح ثابتة عالية الجهد للتيار المتردد الداخلي CLVXP-12، ووحدة رئيسية مدمجة ذات حلقة معزولة صلبة CL-SIS-12، ومجموعة احترافية من لوحات مفاتيح الأحمال من سلسلة Schneider SC6 (SF6)، ولوحة مفاتيح أحمال من سلسلة SFG (SF6) من إنتاج ABB، بالإضافة إلى منتجات أخرى من السلسلة نفسها. كما تُقدم الشركة خدمات توزيع ووكالة لمفاتيح الأحمال عالية الجهد والخزائن القابلة للنفخ التي تنتجها Schneider Electric وABB. وتُنتج شركة Siemens سلسلة 3AJ1 من قواطع الدائرة الفراغية متوسطة الجهد الداخلية وغيرها من المنتجات ذات الصلة. وتمتلك الشركة مجموعة كاملة من المنتجات، وتعمل بأمان على شبكات الطاقة المحلية والدولية منذ فترة طويلة، محققةً إشادات واسعة من المستخدمين الجدد والقدامى. ومن بين هذه المنتجات، تم تصدير العديد من المنتجات مثل FZRN25 وFN12 وFLN36-12 وXRNT-12 إلى دول ومناطق مختلفة في شرق آسيا وجنوب آسيا وجنوب شرق آسيا وأفريقيا والولايات المتحدة.
