ما هي أساليب الأسلاك لقواطع دائرة التيار المستمر؟

في أنظمة إمدادات الطاقة DC مثل توليد طاقة الطاقة الجديدة ، ومراكز نقل السكك الحديدية ، ومراكز البيانات ، تعد قواطع دوائر DC معدات أساسية لضمان سلامة الدوائر. تؤثر أساليب الأسلاك بشكل مباشر على استقرار النظام وكفاءة حماية الأعطال. وفقًا لسيناريوهات التطبيق وخصائص التحميل ،قاطعات الدائرة العاصمةيتم تقسيمها بشكل أساسي إلى أسلاك أحادية القطب ، والأسلاك المزدوجة ، والأسلاك الحلقية ، والأسلاك المختلطة. كل طريقة لها مزايا فنية فريدة ونطاق للتطبيق.

الأسلاك أحادية القطب: حل أساسي بسيط وفعال

الأسلاك أحادية القطب هي الطريقة الأكثر شيوعًا لاتصال قاطع دائرة التيار المستمر. يتحكم في الخط الإيجابي أو السلبي من خلال قاطع دائرة واحد ويستخدم عادة في أنظمة توزيع الطاقة DC منخفضة الجهد. في العاكس السلسلة لتوليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية ، يتم توصيل قاطع الدائرة أحادية القطب في سلسلة مع الخط الإيجابي. عند حدوث خطأ في الدائرة الزائدة أو القصيرة ، يمكن قطع دائرة الصدع بسرعة. تحتوي هذه الطريقة على بنية بسيطة وتكلفة منخفضة ، لكنها لا تستطيع عزل الأعمدة الإيجابية والسلبية في نفس الوقت. يجب استخدامه مع جهاز حماية الأساس. إنه مناسب للسيناريوهات الحساسة للمساحة والتكلفة ، مثل أنظمة تخزين الطاقة المنزلية.

الأسلاك ثنائية القطب: حماية الكاملة السلامة الكاملة

تستخدم الأسلاك ثنائية القطب قواطع دائرة للتحكم في الخطوط الإيجابية والسلبية على التوالي ، والتي يمكن أن تدرك القطع المتزامنة للأعمدة الإيجابية والسلبية ، مما يؤدي بشكل كبير إلى تحسين قدرة عزل الصدع. في نظام إمدادات طاقة الجر في عبور السكك الحديدية الحضرية ، يتم توصيل قاطع الدائرة الثنائية القطب في سلسلة مع الأعمدة الإيجابية والسلبية لشبكة الاتصال. عند حدوث دائرة قصيرة من الطور إلى مرحلة أو خطأ في الطور ، يمكن أن تقطع بسرعة التيار الكامل لمنع الخطأ من الانتشار. بالمقارنة مع الأسلاك أحادية القطب ، يكون المحلول الثنائي القطب أكثر أمانًا ، لكن تكلفة المعدات ، ومتطلبات مساحة التثبيت تزداد. وهي مناسبة لأنظمة DC عالية الجهد وذات السعة الكبيرة ، مثل محطات المحول HVDC HVDC عالية الجهد （HVDC）.

الأسلاك الحلقية: التصميم الزائد يضمن إمدادات الطاقة المستمرة

تقوم الأسلاك الحلقية بتوصيل قواطع دوائر DC متعددة إلى شبكة حلقة مغلقة وتحقق التكرار لتوفير الطاقة من خلال التحكم المقطوع. في نظام إمدادات الطاقة غير المنقوقة (DC) في مركز البيانات ، تتيح الأسلاك الحلقة قواطع الدوائر الأخرى إغلاق مزود الطاقة والحفاظ عليها تلقائيًا عند فشل أي قاطع دائرة ، مما يحسن بشكل كبير موثوقية النظام. يجب دمج هذه الطريقة مع استراتيجيات التحكم الذكية لمراقبة حالة كل قاطع دائرة في الوقت الفعلي والتبديل بسرعة. غالبًا ما يتم استخدامه في السيناريوهات ذات المتطلبات العالية للغاية لاستمرارية إمداد الطاقة ، ولكن تعقيد الأسلاك وتكاليف التحكم عالية.

الأسلاك الهجينة: التكيف المخصص مع الاحتياجات المعقدة

لظروف العمل المعقدة ، تجمع الأسلاك الهجينة بين طرق متعددة لتحقيق تكامل وظيفي. على سبيل المثال ، في شبكة الطاقة DC ، يستخدم خط إمداد الطاقة الرئيسي الأسلاك ثنائية القطب لضمان السلامة ، في حين يستخدم فرع التحميل الثانوي الأسلاك أحادية القطب لخفض التكاليف ؛ تجمع بعض مشاريع microgrid للطاقة الجديدة بين الأسلاك الحلقية مع قواطع الدوائر ثنائية القطب لتأخذ في الاعتبار إمدادات الطاقة الزائدة عن الحاجة وحماية القطب الكامل. يجب تخصيص الأسلاك الهجينة وفقًا لطوبولوجيا النظام وخصائص الحمل ومتطلبات الحماية ، والتي تختبر إمكانيات الحلول الشاملة للفريق الهندسي.

مع التطور السريع لصناعة الطاقة الجديدة ،قاطع دائرة العاصمة تقنية الأسلاك تتطور نحو التكامل والذكاء. يدعم الجيل الجديد من قواطع الدوائر المراقبة عن بُعد والحكم المسبق من خلال أجهزة الاستشعار المدمجة ووحدات الاتصال ، ومع حلول الأسلاك المحسنة ، يمكن أن يؤدي إلى تحسين كفاءة السلامة والصيانة في نظام DC. عند الاختيار والتصميم ، تحتاج المؤسسات إلى النظر بشكل شامل في مستوى جهد النظام ، وخصائص التحميل والاقتصاد ، واختيار حل الأسلاك الأنسب لبناء خط دفاع صلب للتشغيل المستقر للنظام الكهربائي.