حل محول التيار ذات التسخين الذاتي في درجات الحرارة المنخفضة جداً لمعدات التوزيع المحمية بالغاز

​​
​الموضوع: حل التحويل الذاتي للحرارة في درجات الحرارة المنخفضة جداً لمحولات التيار الكهربائي​

في البيئات القاسية ذات البرودة الشديدة (مثل حقول النفط والغاز في سيبيريا، محطات البحث في القطب الجنوبي)، تواجه محولات التيار الكهربائي التقليدية (CTs) فشلاً حاسماً مثل هشاشة المواد، وفقدان الدقة بشكل كبير، وإخفاق في الختم. تم تصميم هذا الحل خصيصاً للعمل عند درجات حرارة أدنى من -60°C، حيث يتم دمج العلوم المتقدمة للمواد والتكنولوجيا الدقيقة لتحكم في درجة الحرارة، وعمليات الختم بمستوى الفضاء الجوي لضمان الموثوقية الطويلة الأمد ودقة القياس لنظام GIS تحت درجات الحرارة المنخفضة للغاية.

​التحديات الأساسية والإنجازات التكنولوجية​

1. ​المواد المقاومة للبرودة المتقدمة​
   إطار ملف:​​ تم استبدال راتنج الإبوكسي (المعرض للتصدع في درجات الحرارة المنخفضة) بـ البولي إيمييد (PI) كمادة إطار أساسية. يحتفظ قدره الاستثنائي على تحمل درجات الحرارة (-269°C إلى 260°C) بقوة ميكانيكية وثبات بُعدي ممتازين تحت البرودة الشديدة، مما يوفر دعماً صلباً لملف التحويل لمنع التشوه.
   ​وسط العزل:​​ غاز SF₆ داخل نظام GIS يظل مستقراً فيزيائياً عند درجات الحرارة المنخفضة جداً. يتم ضمان توافق تصميم CT تماماً مع غاز SF₆.
2. ​نظام التحكم الذكي في درجة الحرارة بتقنية التسخين الذاتي الدقيق​
   ​عنصر التسخين المدمج:​​ يتم دمج الأفلام الحرارية من الكربون النانومتري بدقة بين طبقات ملف التحويل. هذه المادة تتميز بمعامل مقاومة درجة الحرارة الممتاز (0.0035/°C)، مما يتيح خصائص تسخين ذاتية تنظم نفسها (تأثير PTC).
   ​التحكم الذكي في درجة الحرارة:​​ يتم تفعيل النظام تلقائياً للتسخين عندما تنخفض درجة الحرارة المحيطة إلى -50°C. تقوم الأفلام الحرارية من الكربون النانومتري بتسخين المكونات الداخلية الأساسية لـ CT (ملف التحويل والحديد) بكفاءة وبشكل متساوٍ، مما يحافظ عليها ضمن نطاق التشغيل الأمثل من -20°C إلى 0°C. تتجاوز هذه الدرجة بشكل كبير حدود هشاشة المواد، مما يضمن الأداء الكهرومغناطيسي المستقر.
3. ​ختم وحماية بمستوى الفضاء الجوي​
   ختم ثنائي الديناميكي:​​ تقدم حلقات O من المطاط النيتروجيني (NBR) قوة التوتر المرنة. يتم حساب أبعاد الأخاديد بدقة لضمان الختم الفعال عند -60°C. يتم استخدام اللحام بالليزر الكامل لغرف النواة للختم الهيرميتي، مما يزيل مخاطر التسرب في واجهات الختم التقليدية.
   اكتشاف التسرب بمستوى عالي جداً:​​ يضمن اختبار تسرب الهيليوم بالспектروسكوب الكتل معدل تسرب أقل من 1×10⁻⁷ Pa·m³/s (مكافئ لختم على مستوى الجزيئات)، مما يحجب بشكل فعال دخول الرطوبة / الملوثات الخارجية ويحافظ على نظافة غرفة GIS لتشغيل طويل الأمد.