كيفية تحسين الخصائص الميكانيكية للقضبان الموصلة ذات الجهد المنخفض
وقت الإصدار:
Aug 26,2022
تُعدّ القضبان الموصلة ذات الجهد المنخفض منتجات مصنوعة من النحاس (القضبان النحاسية) والألمنيوم عالي التوصيل، وتُستخدم لنقل الطاقة الكهربائية. وتتميّز بقدرتها على تجميع الطاقة وتوزيعها، أو كموصِّلات لنقل الطاقة الكهربائية في محطات التوليد ومحطات التحويل. وفي أنظمة الطاقة، تقوم القضبان الموصلة بربط جميع الفروع الحاملة للتيار في المفاتيح الكهربائية، حيث تؤدّي دورًا في تجميع الطاقة الكهربائية وتوزيعها ونقلها. وفي الوقت الراهن، ظهرت أنظمة القضبان الموصلة كنوعٍ جديدٍ من موصلات توزيع الطاقة. وبالمقارنة مع الكابلات التقليدية، تُظهر أنظمة القضبان الموصلة ذات الجهد المنخفض تفوقها الكامل في نقل التيار العالي. ومع ذلك، تعاني معظم أنظمة القضبان الموصلة حاليًا من بعض أوجه القصور في استغلال المساحة والاستجابة للاهتزازات والوقاية من الحرائق وتبديد الحرارة، ولا سيما أنظمة القضبان الموصلة ذات الجهد المنخفض.
تُصنَع قضبان التوزيع ذات الجهد المنخفض من النحاس. (القضبان النحاسية) والمواد الألمنيوم ذات الموصلية العالية. تُستخدم في نقل الطاقة، حيث تتمتع بالقدرة على تجميع الكهرباء وتوزيعها، أو كموصلات لنقل الكهرباء في محطات التوليد ومحطات التحويل. وفي أنظمة الطاقة، تقوم القضبان المجمّعة بتوصيل جميع الفروع الحاملة للتيار في معدات التوزيع، مما يسهم في تجميع الكهرباء وتوزيعها ونقلها. وفي الوقت الراهن، برزت أنظمة القنوات المجمّعة للقضبان باعتبارها نوعًا جديدًا من موصلات توزيع الطاقة. وبالمقارنة مع الكابلات التقليدية، تُظهر أنظمة القنوات المجمّعة للقضبان ذات الجهد المنخفض تفوقها بشكل كامل في نقل التيار العالي. ومع ذلك، تعاني معظم أنظمة القنوات المجمّعة للقضبان حاليًا من بعض أوجه القصور في استغلال المساحة، والاستجابة للاهتزازات، والوقاية من الحرائق، وتبديد الحرارة، ولا سيما أنظمة القنوات المجمّعة للقضبان ذات الجهد المنخفض.
الجوانب التقنية لقضبان التوزيع ذات الجهد المنخفض: يتمثل هدفنا في توفير نوع جديد من أنظمة قضبان التوزيع ذات الجهد المنخفض بهدف معالجة المشكلات القائمة في التقنية الخلفية المذكورة أعلاه. ولتحقيق هذا الهدف، نعتمد المخطط التقني التالي: نظام جديد لقضبان التوزيع ذات الجهد المنخفض، يشتمل على لوحة غطاء علوية ولوحة غطاء سفلية، مع وجود لوحات مقاومة للحريق ذات شكل حرف U في الجزأين العلوي والسفلي، تُربط بجوانب لوحتي الغطاء العلوي والسفلي على التوالي بواسطة مسامير. تشكل لوحة الغطاء العلوية ولوحة مقاومة الحريق العلوية على شكل حرف U تجويفًا علويًا، بينما تشكل لوحة الغطاء السفلية ولوحة مقاومة الحريق السفلية على شكل حرف U تجويفًا سفليًا. وتُربط الجوانب اليسرى واليمنى لألواح مقاومة الحريق العلوية والسفلية على شكل حرف U بالألواح الجانبية بواسطة مسامير.
يُوفَّر موصلٌ بين اللوحتين الجانبيتين لشريط التوزيع منخفض الجهد، ويتكوّن هذا الموصل من عدة شرائط توزيع متباعدة طولياً؛ وفوق شرائط التوزيع يحتوي السطح السفلي للصفيحة المقاومة للحريق ذات الشكل الحرف U على فتحات، وتُدمَج فيها صفائح الميكا؛ ويكون الجزء السفلي من صفائح الميكا ملامسًا لسطح الصفيحة الرئيسية، فيما يُزوَّد سطح الصفيحة الرئيسية بطبقة عازلة؛ كما تُثبَّت دعامات عازلة مرنة على السطح العلوي للصفيحة المقاومة للحريق ذات الشكل الحرف U، أسفل الصفيحة الرئيسية ذات الجهد المنخفض، ويحتوي السطح العلوي لهذه الدعامات العازلة على أخدود ذي شكل حرف U، بحيث تُوضَع الصفيحة الرئيسية داخل هذا الأخدود؛ بالإضافة إلى ذلك، تُصمَّم ثقوب مارة في الصفيحات الرئيسية والألواح الجانبية المقابلة لها.
اللوحة العليا للغطاء، اللوحة السفلى للغطاء، العليا تُصنَعُ اللوحةُ المقاومةُ للحريقِ على شكلِ حرفِ U، واللوحةُ السفليةُ المقاومةُ للحريقِ على شكلِ حرفِ U، والألواحُ الجانبيةُ لمنظومةِ القنواتِ الناقلةِ للتيارِ الكهربائيِّ منخفضِ الجهدِ جميعُها من قطاعاتِ سبائكِ الألومنيوم، كما تُملَأُ التجاويفُ العلويةُ والسفليةُ بمادةٍ مانعةٍ للاشتعال. وتُزوَّدُ الجدرانُ الجانبيةُ للثقوبِ المارةِ بطبقاتٍ عازلةٍ، كما يُشكَّلُ أيضًا أخدودٌ على شكلِ حرفِ U في الموقعِ الذي يتلامسُ فيه صفيحةُ الميكا مع القضيبِ الناقلِ لتثبيتِ هذا القضيبِ.
مقارنةً بالتقنية الحالية، يتميّز نظام مسار الباصات منخفض الجهد المذكور أعلاه بهيكلٍ مبتكر. إذ إن الهيكل على شكل حرف I يجعل النظام ذا حجمٍ صغير نسبيًا، ويُعيد الاستفادة من الخصائص الميكانيكية للمواد، كما يحسّن معدل استغلال المساحة. بالإضافة إلى ذلك، يُزوَّد الدعامة العازلة المرنة بـ أُنشِئَت أخدود على شكل حرف U لتثبيت القضبان الموصلة ومنع سقوطها. وفي الوقت نفسه، يسهم دعم العزل المرن في تقليل تأثير الاهتزازات الخارجية على القضبان الموصلة بشكل فعّال، مما يوفّر وسادةً مانعةً جيدةً للصدمات. كما تم توفير ثقوب مارة في القضبان الموصلة والألواح الجانبية المقابلة لها لتسهيل عملية تبديد الحرارة، مع تزويد الجدران الجانبية لهذه الثقوب بطبقات عازلة. ويُسهم وضع هذه الثقوب في تسهيل تبديد الحرارة في نظام القنوات الرئيسية للقضبان الموصلة ذات الجهد المنخفض، مع التأثير الضئيل على الموصلية الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، في بيئة العمل ذات الجهد المنخفض، تعمل طبقة العزل الخارجة عن القضبان الموصلة على إزالة تأثير بخار الماء الناجم عن الثقوب المارة بشكل كامل، مما يحقق تبديد الحرارة ويضمن السلامة.
