يأتي مشروع الهيدروجين بنظام كهربائي يبدو مألوفاً ولكنه يعمل بشكل مختلف. تقوم المقومات بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر، وتسحب المداخن هذا التيار بجهد ثابت، ويتعامل المصنع المحيط بها مع غاز ذي نطاق اشتعال واسع للغاية.
والنتيجة هي مخطط حيث تقع إلكترونيات الطاقة بالقرب من معالجة الغاز، وحيث يكون جانب التيار المستمر بنفس أهمية جانب التيار المتردد، وحيث يتم التفاوض على مسارات الكابلات حول المعدات التي لا يمكن نقلها بعد ذلك.
إن تركيب الكابلات في هذه المصانع ليس بالأمر الغريب. إنه تركيب كابلات صناعية عادية مع ثلاث أسئلة إضافية: ما هو شكل موجة التيار فعلياً، وأين قد يتواجد الغاز، وكيف يتصرف المسار عند ازدحامه.
قاعة مقوم بدون مساحة للمسار
الوضع: قام مصنع الهيدروجين قيد الإنشاء بوضع محولات التقويم وخزائن المحولات في قاعة بحجم يتناسب مع مساحة المعدات، وتم تصميم مسارات الكابلات لاحقًا.
النتيجة: تنافست جميع مغذيات التيار المتردد الداخلة إلى القاعة، وقضبان توزيع التيار المستمر الخارجة منها، ودوائر التبريد والتحكم، على نفس قناة الكابلات ونفس فتحات اختراق الجدران. تطلبت عدة مسارات للتيار المستمر عددًا كبيرًا من الموصلات المتوازية لكل قطبية، مما ضاعف المساحة المطلوبة.
القرار: تم إعادة تخطيط مسارات حافلات التيار المستمر مع مجموعات موجبة وسالبة منفصلة، وتم زيادة أحجام الصواني وتحديد مواقع الاختراق قبل وضع الخزائن.
النتيجة: تم تركيب النظام الكهربائي بما يتناسب مع المبنى، وكلف إعادة التخطيط أسبوعين من وقت التصميم بدلاً من تأخير البناء.
يركز مصنع الهيدروجين على إلكترونيات الطاقة، ومعالجة الغاز، والمعدات الدوارة في قطعة أرض صغيرة، ويجب أن تخدم مسارات الكابلات جميع هذه المكونات الثلاثة.
مجموعات التحميل في محطة الهيدروجين
تتصرف المجموعات الأربع بشكل مختلف، وعادة ما يتم ترتيبها في أوقات مختلفة.
| مجموعة | واجب | ما يطلبه ذلك من الكابل |
|---|---|---|
| مغذيات المقوم | تيار عالٍ ثابت ذو شكل موجي مشوه | اختيار المقاسات بعناية، والاهتمام بالتدفئة المحايدة وتدفئة الشاشة |
| ناقل التيار المستمر إلى المكدسات | فترات طويلة من التيار الثابت | العديد من الموصلات المتوازية، وحدود درجة حرارة محددة عند النهايات |
| المضخات والضواغط والتبريد | دورة التشغيل المستمرة أو دورة التشغيل | الحماية من الرطوبة والتصنيف عند درجة الحرارة المحيطة عند التركيب |
| أجهزة القياس والتحكم | تيار منخفض مستمر | الحماية والفصل عن مسارات الطاقة |
المجموعتان الأوليان هما اللتان تميزان مصنع الهيدروجين عن موقع المعالجة التقليدي.
يحمل مغذي المقوم تيارًا ليس موجة جيبية نقية، لذلك يتم اختيار الكابل بناءً على شكل الموجة بدلاً من رقم واحد.
لماذا يبدو جانب العاصمة مختلفًا
لا يغير التيار المستمر اتجاهه، وهذا له نتيجتان على التركيب. لا يوجد تأثير سطحي يُذكر عند هذه الترددات، ولا يوجد تيار صفري طبيعي يساعد جهاز الحماية على قطع الدائرة.
إن غياب الصفر الطبيعي يؤثر على لوحة التوزيع الكهربائية أكثر من الكابل نفسه، ومع ذلك فإنه يغير طريقة عزل جانب التيار المستمر وكيفية إزالة الأعطال. ويتم اختيار الكابل بناءً على التيار الثابت ودرجة الحرارة التي ستتعرض لها العازلية.
ما يزيد من تعقيد ناقل التيار المستمر هو عدد الموصلات. عادةً ما يتم تغذية مجموعة من الموصلات التي تسحب تيارًا كبيرًا بواسطة عدة كابلات متوازية لكل قطبية، ويجب أن يكون لكل منها نفس الطول والمسار والبنية حتى يتم تقسيم التيار بشكل منطقي.
والنتيجة العملية هي أن ناقل التيار المستمر يصبح مشكلة تصميم فيزيائية: العديد من الموصلات المتوازية، وكلها تنتهي ضمن حد درجة حرارة محدد، وكلها موجهة بحيث لا يتم تسخينها بواسطة بعضها البعض أكثر مما افترضه الحساب.
يمتد ناقل التيار المستمر من المقوم إلى الأكوام، وغالبًا ما يكون مساره قصيرًا ومزدحمًا ويتكون من العديد من الموصلات المتوازية.
ما يجب أن يذكره التحقيق
خمس حقائق عن النبتة تغير ما يجب اقتباسه.
شكل الموجة على جانب التيار المتردد
تحمل مغذيات المقوم تيارًا توافقيًا، ويجب تقييم الكابل من حيث التسخين الذي ينتجه هذا التيار فعليًا.
التيار المستمر وعدد الموصلات
سواء كان كابل واحد أو عدة كابلات متوازية تحمل تيار المجموعة، وكيف يستوعب المسار ذلك.
حيث قد يكون الغاز موجوداً
المناطق المصنفة حول المداخن، ونقاط معالجة الغاز والتهوية، والتي تحدد أماكن السماح بالوصلات.
البيئة المُثبّتة والتجميع
تؤدي غرف المحطات المدمجة ومجموعات مسارات الصواني إلى زيادة درجة الحرارة، كما تؤدي إلى تقليل قدرة الكابل.
حد درجة حرارة الإنهاء
تتحمل العديد من نهايات التيار المستمر حرارة أقل من عزل الكابل، ويتحكم الأقل من الاثنين في التصميم.
يُحدد تصنيف المنطقة المحيطة بمعدات معالجة الغاز أي أجزاء من المسار قد تحمل وصلة أو نهاية على الإطلاق.
مواطن الضعف في هذه المنشآت
إن المشكلات المتكررة في مشاريع الهيدروجين الجديدة هي مشكلات هندسية بقدر ما هي مشكلات كهربائية.
- تم تصميم المسارات وفقًا لتخطيطات المعدات، مما لم يترك أي مساحة لعدد الموصلات المتوازية المطلوبة.
- تختلف أطوال كابلات التيار المستمر بين المسارات المتوازية، لذلك لا ينقسم التيار كما هو مفترض.
- الوصلات أو النهايات الموجودة داخل منطقة مصنفة لأن المسار تم تحديده قبل تقسيم المناطق.
- يتم تحديد حجم الكابل بناءً على التيار الأساسي فقط، مع تجاهل التسخين الناتج عن التوافقيات.
- موردون منفصلون لجانب التيار المتردد وجانب التيار المستمر، دون وجود جهة واحدة تتحقق من الواجهة.
أما العنصر الأخير فيوضح سبب تأخر العثور على العناصر الأربعة الأخرى، وهو العنصر الذي يستحق الإصلاح أولاً.
يؤدي التيار التوافقي إلى زيادة الحرارة في الموصلات، ويمكن أن يتأثر الموصل المحايد والشبكة في المغذي أكثر من موصلات الطور.
مسارات الغاز والتهوية والكابلات
يشتعل الهيدروجين في نطاق واسع جدًا من التركيزات، ويتشتت بسرعة لأنه خفيف. هاتان الخاصيتان تُحددان نهج السلامة حول المداخن ومعدات معالجة الغاز.
فيما يخص تركيب الكابلات، فإن النتيجة العملية هي أن بعض المناطق لا تقبل وجود وصلة أو طرف توصيل يسهل الوصول إليه أو مكون قد يصبح مصدرًا للاشتعال. لذا، يجب تخطيط المسار وفقًا للوائح تقسيم المناطق بدلًا من تعديله لاحقًا.
لذا، يتكامل تصميم التهوية مع مسارات الكابلات. فالمسار الذي يمر عبر مساحة جيدة التهوية يختلف في سلوكه عن المسار المدفون تحت بلاطة صلبة حيث يمكن أن يتراكم الغاز.
عندما يسمح التصنيف بوجود وصلة، فإنها عادة ما توضع خارج المنطقة، مما يعني طولًا إضافيًا وموقعًا محددًا بدلاً من موقع مناسب.
الخيارات وعواقبها
تظهر ثلاثة قرارات في كل استفسار يتعلق بالهيدروجين تقريباً.
| خيار | السبب الذي تم صنعه من أجله | عاقبة |
|---|---|---|
| العديد من الموصلات المتوازية لحافلة التيار المستمر | يحافظ على نهايات الأسلاك ضمن حجم مناسب للاستخدام | تُصبح مطابقة الطول وعرض الصينية والتجميع أموراً بالغة الأهمية |
| الطرق التي يتم اتخاذها خارج المناطق المصنفة | يتجنب الوصلات والنهايات داخل المنطقة | مسافات أطول، وكابلات أكثر، ودعامات فولاذية أكثر |
| كابل محمي لدوائر التحكم | يقلل من التداخل الناتج عن إلكترونيات الطاقة | كابل أكثر سمكًا وترتيب ربط محدد في كل طرف |
لا شيء من هذه الأمور غير عادي في حد ذاته، وهي مجتمعة تحدد كمية النحاس التي تتطلبها قطعة الأرض.
قبل تحديد المسار
أربعة أسئلة يجب الإجابة عليها بينما لا يزال التصميم قابلاً للتغيير.
أين المناطق؟
قم بتحديد المناطق المصنفة على نفس الرسم الذي توجد عليه مسارات الكابلات، بحيث يتم تحديد الاثنين معًا.
كم عدد الموصلات لكل مسار؟
احسبها لجانب التيار المستمر قبل تحديد حجم الصواني والخنادق، لأن العدد هو الذي يحدد المساحة.
كيف سيتم الحفاظ على تساوي الأزواج؟
حدد كيفية قياس المسارات المتوازية والحفاظ على طولها متساوياً، وقم بتسجيل ذلك عند التركيب.
أين ستُجرى عمليات الإنهاء؟
إنهم بحاجة إلى مساحة كافية ليتم تصنيعهم بشكل صحيح، وإلى درجة الحرارة التي سيتعرضون لها، والتي غالباً ما يتم تحديدها بواسطة المعدات وليس بواسطة الكابل.
ملاحظات التشغيل
بعض الفحوصات عند بدء التشغيل تمنع معظم الجدالات التي تلي ذلك.
- تأكد من أن كل مسار متوازٍ هو بالطول الذي صُمم ليكون عليه.
- قم بتسجيل عزم إنهاء التوصيل، لأن توصيلات التيار المستمر تحمل حرارة تيار ثابتة عندما تكون غير محكمة.
- تحقق من ترتيب توصيل الشاشات ومسار مسار التأريض.
- تأكد من عدم وجود أي وصلة أو طرف توصيل داخل منطقة مصنفة أثناء عملية البناء.
- احتفظ بالمسارات كما تم إنشاؤها مع تحديد عدد موصلات التيار المستمر عليها.
يتم تسجيل معظم هذه البيانات مرة واحدة ويتم الرجوع إليها طوال فترة وجود النبات.
ما يحتاجه المورد
ليس من الصعب تحديد سعر دقيق لطلب محطة الهيدروجين، شريطة أن تصل معلومات شكل الموجة والتيار وعدد الموصلات وظروف التركيب معًا.
بإمكان الشركة المصنعة للكابلات تأكيد بنية الكابل، وحدود درجة الحرارة، وخيارات الموصلات، ومعاملات خفض القدرة التي تنطبق على الترتيب المُثبَّت. هذه هي جوانب تصميم الكابلات.
لا يستطيع المصنّع تحديد تقسيم المناطق، أو وضع أنظمة الحماية، أو ترتيب التصميم بحيث تتناسب المسارات. هذه الأمور من اختصاص مصمم المصنع وملف السلامة.
عندما يلتقي الطرفان مبكراً، يحصل المصنع على تركيب كابلات يتناسب مع التصميم الكهربائي وحالة السلامة في نفس الوقت، وهذا هو السبب في طرح الأسئلة في مرحلة الاستفسار بدلاً من مرحلة التشغيل.
مدخلات طلب عروض الأسعار لمحطة هيدروجين
تتيح هذه التفاصيل اختيار الكابل بناءً على شكل الموجة والمسار والتصنيف معًا.
- شكل الموجة والمحتوى التوافقي المتوقع على مغذيات المقوم
- التيار المستمر وعدد الموصلات المتوازية لكل قطبية
- أطوال المسارات لكل مسار متوازٍ وكيفية الحفاظ على تساويها
- المناطق المصنفة والمواقع التي يُسمح فيها بالوصلات
- درجة الحرارة المحيطة المثبتة وتجميع كل مسار
- نوع الإنهاء وحدود درجة حرارته
- الفحص والربط المطلوبان لدوائر التحكم
- سجلات ورسومات التشغيل التي يتوقعها المالك
يمكن للمراجع الفنية مثل IEC 60502 و IEC 60228 و IEC 60332 توحيد مصطلحات تصميم الكابلات واختبارها. ومع ذلك، فإن مواصفات المشروع المعتمدة والقواعد المحلية المعمول بها وسلطة التصميم المؤهلة هي التي تحكم القرار النهائي بشأن النظام.
دعم كابلات جينتشوان لمحطات التحليل الكهربائي وتوزيع التيار المستمر
توفر شركة JINCHUAN Cable كابلات لمغذيات المقومات وتوزيع التيار المستمر، ويمكنها تأكيد خيارات الموصل والعزل والحماية التي يتطلبها مسار محطة الهيدروجين.
قم بمراجعة نطاق الكابلات وملف تعريف التصنيع ، ثم أرسل شكل الموجة والمسار بحيث يتناسب التصميم مع كليهما.
قم بحساب موصلات التيار المستمر قبل تحديد المسار، لأن مخطط الهيدروجين ينفد من المساحة قبل أن ينفد من التيار.
التعليمات
لماذا يختلف تركيب الكابلات في محطة الهيدروجين؟
نظراً لأن إلكترونيات الطاقة ومعالجة الغاز وتخطيطات المعدات الكثيفة تشترك في مساحة صغيرة، فإن ذلك يفرض متطلبات إضافية على تحديد الحجم والتوجيه وأماكن السماح بالوصلات.
ما هو مغذي المقوم؟
إن مغذي التيار المتردد الذي يزود المقوم بتحويل الطاقة لمجموعات المحللات الكهربائية، وهو يحمل تيارًا ليس موجة جيبية نقية.
هل يؤثر التيار التوافقي على الكابل؟
نعم، هذا صحيح. فالمحتوى التوافقي يزيد من التسخين في الموصلات ويمكن أن يؤثر على السلك المحايد والشبكة أكثر من الأطوار، لذا يجب أن يعكس الحجم شكل الموجة الفعلي.
كيف يتم تنظيم حافلة التيار المستمر؟
عادةً ما تكون على شكل عدة كابلات متوازية لكل قطبية، والتي يجب أن تكون متساوية الطول وموجهة معًا بحيث ينقسم التيار كما هو مطلوب.
لماذا لا يوجد تيار طبيعي يساوي صفرًا في التيار المستمر؟
لا يعبر التيار المستمر الصفر مرتين في كل دورة، لذا فإن الانقطاع يعتمد على الجهاز بدلاً من الصفر الطبيعي، مما يؤثر على مفاتيح التبديل أكثر من الكابل.
ما هو تصنيف المناطق؟
يحدد هذا النظام الأماكن التي قد يتواجد فيها جو قابل للاشتعال، ويحدد ما إذا كان من الممكن وجود وصلة أو طرف توصيل يمكن الوصول إليه هناك.
هل يمكن تركيب الوصلات بالقرب من المداخن؟
غالباً لا. عندما ينطبق التصنيف، عادةً ما توضع الوصلات خارج المنطقة، مما يغير كلاً من الطول والمسار.
ما هي درجة الحرارة المحيطة التي يجب استخدامها؟
درجة الحرارة في المساحة التي يمر بها الكابل فعليًا، بما في ذلك تأثير الموصلات المجمعة والمعدات القريبة، بدلاً من رقم على مستوى المصنع بأكمله.
ما هي السجلات الأكثر أهمية؟
المسارات كما تم إنشاؤها مع عدد الموصلات، وأطوال التشغيل المتوازية، وعزوم الإنهاء، وترتيبات الحماية والربط، وحدود التصنيف المطبقة.
كيف يمكن لشركة جينتشوان للكابلات أن تدعم مشروع الهيدروجين؟
تؤكد شركة JINCHUAN Cable بنية الكابل وحدود درجة الحرارة وعوامل خفض القدرة للكابلات التي يتم توريدها لمسارات التيار المتردد والتيار المستمر في المصنع.
