الفرق بين صندوق توزيع الكابلات ووحدة التوزيع الرئيسية الحلقية

تتمثل الوظيفة الرئيسية لصندوق توزيع الكابلات في تقسيم الكابلات أو تحويلها. يؤدي نقل العديد من الكابلات الصغيرة ذات المساحة الإجمالية الكبيرة على مسار طويل عادةً إلى الإسراف وهدر في استخدام الكابلات، لذا تُستخدم عادةً الكابلات الكبيرة والأعمدة الرئيسية خارج نطاق الحمل الكهربائي. خزانة خشبية لتوزيع الكابلات أو نقلها، مقسمة إلى مدخلين ومخرجين، لتوزيع الأحمال أو نقل الكابلات الطويلة.
وحدة التوزيع الرئيسية الحلقية: صندوق توزيع كابلات مزود بمفتاح يمكن تشغيله عن بُعد. محطة التحويل: محطة توزيع صغيرة ومتوسطة الحجم غير مأهولة، مزودة بمسار ناقل واحد أو وصلة ناقل واحدة لكل قسم.

تُستخدم صناديق توزيع الكابلات عادةً في الأماكن الخارجية. ومع تطور التكنولوجيا، تشهد صناديق توزيع الكابلات المزودة بمفاتيح تحسينات مستمرة، ونظرًا لأن الكابلات في المدن الكبرى تستخدم عادةً نظام تغذية مزدوج الدائرة، يُطلق عليها الكثيرون اسم "صندوق التوزيع المزود بمفاتيح". وهي عبارة عن وحدة توزيع حلقية خارجية، إلا أن معظم وحدات التوزيع الحلقية في هذه المرحلة لا تدعم التشغيل الآلي للتوزيع.

1. مكونات وحدة التوزيع الرئيسية الحلقية:
وحدة التوزيع الحلقية، والمعروفة أيضًا باسم وحدة نظام إمداد الطاقة الشبكي الحلقي، هي مجموعة من آلات ومعدات قواطع الدائرة الكهربائية عالية الجهد، مثبتة داخل هيكل معدني من صفائح فولاذية سميكة، أو ضمن وحدة نظام إمداد الطاقة الشبكي الحلقي. تستخدم بعض هذه الوحدات مفاتيح تحميل وصمامات جهد عالٍ. تُزود كل وحدة توزيع حلقية بطريقة توصيل مرنة، تتراوح بين 3 إلى 5 صناديق توصيل سفلية، وذلك لمراعاة متطلبات نظام إمداد الطاقة لمختلف نقاط شبكة توزيع الطاقة. ونظرًا لأن معدات مفتاح الطاقة الرئيسي وقضيب التوصيل الصلب مُغلفة في نفس الغلاف المعدني المغلق، فإنها تُستخدم عادةً كطبقات عازلة ومواد لإخماد القوس الكهربائي. يُساعد الغطاء المعدني على ضمان سرعة تشغيل المفتاح. تتكون وحدة الشبكة الحلقية المستقلة من وحدات تحكم ووحدات قضبان توصيل مختلفة، مثل وحدات التوزيع ثلاثية الطور ذات الخمسة أسلاك، ووحدات التوزيع الكمية، ووحدات التوزيع التلفزيونية، وما إلى ذلك، ويمكن تشكيلها وفقًا للاحتياجات الفعلية.

2. تصنيف وحدة التوزيع الحلقية:

يمكن تقسيم وحدة التوزيع الحلقية إلى أربعة أنواع:

أ. وحدة التوزيع الحلقية من نوع مضخة التفريغ: تُعدّ وحدة التوزيع الحلقية من نوع مضخة التفريغ جيلاً جديداً من وحدات التوزيع الحلقية الصديقة للبيئة ذات طبقة العزل الصلبة. يستخدم هذا المنتج قاطع دائرة كهربائية يعمل بالتفريغ بالإضافة إلى جهاز حماية حاسوبي دقيق، وتُغلّف جميع الدوائر الموصلة باستخدام غراء راتنج الإيبوكسي أو هلام السيليكا. يضمن التغليف عامل أمان عالٍ أثناء التشغيل الفعلي، ويمكن أن يصل الجهد المقنن للتطبيق إلى 24 كيلوفولت.
ب. وحدة التوزيع الحلقية SF6: وحدة التوزيع الحلقية SF6 هي نوع من الأجهزة المنزلية عالية الجهد، مزودة بطبقة عزل غازية أو طبقة عزل بخارية، ومفتاح تحميل كمكون رئيسي. يمكن تركيبها بسهولة لتوفير إمكانية الوصول إلى دوائر متعددة، وتحويلها، وتوصيلها، وصيانتها، بالإضافة إلى تزويدها بالطاقة. تتكون مكوناتها الرئيسية من مفتاح تحميل SF6 أو مفتاح عزل إضافي، وأدوات مساعدة أخرى، وأجهزة منزلية.
ج. وحدة توليد الغاز الحلقية الرئيسية: تُصنع هذه الوحدة من مواد خام صلبة مُنتجة للغاز (مثل ألواح البلكسي جلاس) لتشكيل مكونات إخماد القوس الكهربائي. تتحول هذه المواد الخام إلى غاز، مما يُبرد الماء الكهربائي ويُخرجه. كلما زادت كمية التيار المُجزأ والمُجمع، زادت قوة العزل الكهربائي، وزادت كمية الغاز المُحوّل، وبالتالي زادت فعالية إخماد القوس الكهربائي.
د. وحدة التحكم الرئيسية بحلقة الهواء المضغوط: سُميت وحدة التحكم الرئيسية بحلقة الهواء المضغوط بهذا الاسم نسبةً إلى مفتاح الحمل الذي يعمل بالهواء المضغوط. يستخدم هذا المفتاح ضغط الهواء لإخماد القوس الكهربائي. عند سحبه، يتحرك مكبس الهواء المضغوط بسرعة، ويُدفع الغاز عالي الضغط الموجود في الأسطوانة إلى الخارج عبر الفوهة لعزل التيار الكهربائي. عند فصل قاطع دائرة إخماد القوس، يحدث عزل كهربائي، مما يُطيل فترة العزل الكهربائي ويُطفئه عند انخفاض التيار. عادةً، يبلغ تيار مفتاح الحمل بالهواء المضغوط حوالي 1 كيلو أمبير، مما يُتيح قدرة قطع التيار وقصر الدائرة حتى 50 كيلو أمبير. أما تيار الاستقرار الحراري، فيبلغ عادةً 20 كيلو أمبير لمدة 3 ثوانٍ.

3. ما هي الخصائص الهيكلية لخزانة شبكة الحلقة؟
أ. تتكون خزانة شبكة الحلقة من أربعة أجزاء: غرفة المفاتيح، وغرفة الصمامات عالية الجهد، وغرفة تنظيم التشغيل، وغرفة الكابلات (الزنبرك الصفيحي).
ب. تتكون غرفة المفاتيح من كل دائرة كهربائية فعالة (بما في ذلك مفتاح التأريض ومفتاح الحمل) مغلفة بغلاف معدني، بالإضافة إلى قضيب التوصيل بين الدوائر. يُلحم الغطاء كهربائيًا من صفيحة فولاذية مدلفنة على البارد بسماكة 3 مم (أو صفيحة فولاذية سميكة غير مزخرفة). تحتوي كل دائرة كهربائية فعالة على مفتاح حمل ومفتاح تأريض. يتكون مفتاح الحمل من نظام قاطع الدائرة المتحرك، وهو برنامج خاص بحركة اللياقة البدنية العمودية، بالإضافة إلى نقطة تلامس ثابتة تقع في الطرف السفلي للشبكة. عند إعادة إغلاق المفتاح، يتحرك قاطع الدائرة المتحرك إلى الأسفل، فيتم توصيل مفتاح الحمل. يتكون مفتاح التأريض من سكين تلامس متحرك وسكين تلامس ثابت. يتم توصيل مفتاح التأريض بسرعة أثناء عملية تمرين اللياقة البدنية. توجد 4 فتحات مربعة الشكل مصنعة آليًا في الجزء العلوي والخلفي من غرفة المفاتيح، كما أن الجانب الخلفي لوحدة التوزيع الرئيسية مزود بنافذة عرض، حيث يمكن رؤية جزئي "التقسيم" و"الإغلاق" لمفتاح التأريض. تم تجهيز الجانب الخلفي من الوحدة الرئيسية الحلقية بمعدات مقاومة للانفجار.
ج. يعتمد مفتاح الحمل على بنية نفخ الهواء المضغوط، مما يمنحه قدرة عالية على إخماد القوس الكهربائي دون الإضرار بالطبقة العازلة للأرض. تحتوي كل من نقاط التلامس الديناميكية والثابتة على قواطع دوائر القوس الكهربائي، مما يزيد من معدل قطع التيار.
د. يشكل مصهر الجهد العالي وغرفة مفتاح الحمل دائرة صيانة للمحول. يُركّب مصهر الجهد العالي داخل غطاء عازل مصبوب من راتنج الإيبوكسي. بعد احتراق مصهر الجهد العالي، يبرز المطرقة ويُغلق مفتاح الحمل.
هـ. تقع غرفة التشغيل على الجانب المقابل لوحدة التوزيع الرئيسية الحلقية. في كل دائرة تشغيل، تم تجهيز مفتاح الحمل بنظام تشغيل زنبركي يعمل بتقنية تخزين الطاقة البشرية (أو الكهربائية)، كما تم تجهيز مفتاح جهاز التأريض بنظام تشغيل زنبركي يعمل بتقنية تخزين الطاقة البشرية. تحتوي لوحة التحكم، الموضحة باللون الأصفر، على فتحات للتشغيل الفعلي لإعادة إغلاق مفتاح الحمل وزر التشغيل اليدوي الدوار ومفتاح جهاز التأريض، بالإضافة إلى فتحات التشغيل الفعلي لإعادة الإغلاق، ومؤشرات ضوئية لعرض موضع فتح وإعادة إغلاق مفتاح الحمل، وأزرار كهربائية للفتح والإغلاق. كما تم إعداد خط محاكاة، وشاشة عرض حالة المفتاح، وجزء قفل. تم تجهيز التشغيل الفعلي لمفتاح الحمل ومفتاح جهاز التأريض بمعدات تعشيق لتجنب أخطاء التشغيل.