ما الفرق بين المحطات الفرعية الجاهزة على الطراز الأمريكي والمحطة الفرعية على الطراز الأوروبي

تُظهر المحطات الفرعية الجاهزة ذات الطراز الأمريكي والنمط الأوروبي اختلافات واضحة في التصميم والتطبيق، وكل منها مناسب لسيناريوهات مختلفة. المحطة الفرعية ذات الطراز الأمريكي، والمعروفة أيضًا باسم المقصورة الجاهزة على الطراز الأمريكي، هي وحدة توزيع الطاقة التي تدمج المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي، والمحولات، وغيرها من المعدات في حاوية واحدة. عادةً ما يتم استخدام مفاتيح التحميل والصمامات التي تحد من التيار كمفاتيح طاقة، فهي توفر مزايا مثل الهيكل البسيط والتشغيل المريح والحجم الصغير والحد الأدنى من المساحة. وبالتالي، تُستخدم المحطات الفرعية ذات الطراز الأمريكي على نطاق واسع في بناء وتجديد شبكات التوزيع الحضرية، وكذلك في المواقع ذات القيود الصارمة على المساحة، مثل المناطق التجارية والمناطق السكنية.

في المقابل، هناك محطات فرعية على النمط الأوروبيتحول الطاقةالمعدات حيث يتم ترتيب المفاتيح الكهربائية والمحولات ذات الجهد العالي بشكل منفصل. وتتكون عمومًا من محول، ومجموعة مفاتيح كهربائية عالية الجهد، ومجموعة مفاتيح كهربائية منخفضة الجهد، متصلة ببعضها البعض عبر الكابلات أو وسائط النقل الأخرى. في حين أن المحطات الفرعية ذات النمط الأوروبي تتميز بتصميم أكثر تقليدية مع هياكل معقدة نسبيًا، إلا أنها توفر قدرًا أكبر من المرونة والقدرة على التكيف لتلبية متطلبات المستخدمين المتنوعة. ويتم نشرها على نطاق واسع في المواقع التي تتطلب أداءً أعلى للمعدات، مثل المنشآت الصناعية والمجتمعات السكنية التي تتطلب إمدادات طاقة عالية الجهد. بالإضافة إلى ذلك، تختلف المحطات الفرعية ذات النمط الأمريكي والنمط الأوروبي في تطبيقاتها المناسبة.

تعتبر المحطات الفرعية ذات الطراز الأمريكي مثالية للمواقع ذات متطلبات المساحة المحدودة، مثل المناطق التجارية والمناطق السكنية، وذلك نظرًا لهيكلها المدمج وصغر حجمها. ومع ذلك، تعتبر المحطات الفرعية ذات النمط الأوروبي أكثر ملاءمة للبيئات التي تتطلب أداءً أعلى للمعدات، مثل المناطق الصناعية والموانئ، حيث أن تصميمها التقليدي يلبي احتياجات المستخدمين المتنوعة. باختصار، تظهر المحطات الفرعية ذات النمط الأمريكي والأوروبي اختلافات واضحة في التصميم والتطبيق، وكل منها مناسب لبيئات محددة. عند اختيار نوع محطة فرعية، يعد النظر الشامل في الظروف الفعلية أمرًا ضروريًا لضمان تلبية الحل المختار للمتطلبات التشغيلية. الخصائص الأساسية لكلا النوعين من المحطات الفرعية موضحة أدناه.

01 الاختلافات بين المحطات الفرعية على النمط الأمريكي والأوروبي

1. محطة فرعية على الطراز الأمريكي:

(1) تكوين الأسلاك

واحد أو اثنين من الخطوط الواردة 10 كيلو فولت؛ وحدة محول واحدة، يتم تصنيفها عادةً من 500 كيلو فولت أمبير إلى 800 كيلو فولت أمبير؛ 4 إلى 6 كابلات صادرة ذات جهد منخفض.

(2) المكونات الرئيسية

يشتمل على محول، ووحدة رئيسية حلقية 10 كيلو فولت (RMU)، ومقابس كابل 10 كيلو فولت، وصناديق طرفية منخفضة الجهد. إنه يوفر مزايا مثل الحجم الصغير والتكلفة المنخفضة وسهولة التركيب.

(3) مزايا وعيوب المحطات الفرعية الجاهزة على الطراز الأمريكي

1) المزايا: حجم صغير مع الحد الأدنى من المساحة، وسهولة الوضع والإخفاء، والتكامل السلس مع البيئات السكنية. يقلل من طول الكابل ذي الجهد المنخفض، ويقلل من خسائر الخطوط، ويقلل من تكاليف البنية التحتية الداعمة.

2) العيوب: انخفاض موثوقية إمدادات الطاقة؛ يفتقر إلى الآليات الآلية، مما يمنع تركيب أجهزة أتمتة التوزيع؛ عدم وجود بنوك المكثفات، مما يعيق تقليل فقدان الخط؛ مستويات ضوضاء أعلى مقارنة بالمحطات الفرعية من النوع III والنوع V، حيث أن هذه المحولات المنزلية موجودة في الداخل لعزل الصوت؛ بالإضافة إلى ذلك، فإنها تشتت الإشعاع الكهرومغناطيسي المركز للمحطات الفرعية من النوع III/V إلى نقاط متعددة؛ تعمل أسس الهندسة المدنية المختلفة لمحطات فرعية ذات سعة مختلفة على تعقيد عملية ترقية القدرات؛ عندما تزيد الأحمال على المحطة الفرعية أو يحتاج المستخدمون إلى توسيع السعة، يلزم إعادة بناء الهيكل المدني، مما يؤدي إلى انقطاع التيار الكهربائي لفترة طويلة وزيادة تعقيد المشروع.

2. محطة فرعية على الطراز الأوروبي:

(1) تكوينات الأسلاك

أ. تكوين محول واحد — مغذيان بقدرة 10 كيلو فولت؛ وتتراوح قدرة المحول الواحد عادةً من 500 كيلو فولت أمبير إلى 800 كيلو فولت أمبير؛ كابلات الإخراج ذات الجهد المنخفض بشكل عام يتراوح عددها من 4 إلى 6.

ب. تكوين المحول المزدوج - مغذيان بقدرة 10 كيلو فولت؛ محولان، قدرة كل منهما من 500 كيلو فولت أمبير إلى 800 كيلو فولت أمبير؛ عادةً ما يكون من 8 إلى 12 كابل إخراج منخفض الجهد.

(2) المكونات الرئيسية للمحطات الفرعية من النوع الصندوقي

تتألف هذه الوحدات من محولات، ووحدات رئيسية حلقية 10 كيلو فولت، ومكثفات ذات جهد منخفض، ومفاتيح ذات جهد منخفض، وتقوم بدمج معدات المحطات الفرعية من النوع III بشكل مضغوط داخل حاوية معدنية، مما يحقق التصغير. تعد المحطات الفرعية ذات النمط الأوروبي أكبر حجمًا وأعلى تكلفة مقارنة بنظيراتها ذات النمط الأمريكي.

(3) مزايا وعيوب المحطات الفرعية من النوع الصندوقي على النمط الأوروبي

1) المزايا: مستويات الضوضاء مماثلة للمحطات الفرعية من النوع الثالث والنوع الأول؛ إشعاع كهرومغناطيسي أقل من المحطات الفرعية ذات النمط الأمريكي بسبب غلاف المحولات داخل خزانة معدنية توفر الحماية؛ يدعم أنظمة أتمتة التوزيع، ويجمع بين فوائد المحطات الفرعية من النوع III/I مع المزايا الرئيسية للمحطات الفرعية ذات الطراز الأمريكي.

2) العيوب: المساحة الأكبر تؤدي إلى تعقيد عملية التثبيت وقد تؤثر على تخطيط المنطقة السكنية؛

02 تطبيقات المحولات الصندوقية ذات النمط الأمريكي والنمط الأوروبي

نظرًا للاختلافات الهيكلية، فإن المحولات الصندوقية مناسبة للتطبيقات المتميزة وشبكات إمداد الطاقة. تنبع موثوقيتها المتفاوتة من اختلاف التصميمات، مما يؤدي إلى ملاءمة متميزة لسيناريوهات محددة. عندما يتم اختيار محطات فرعية ذات سعة أصغر على الطراز الأمريكي للمجمعات السكنية الكبيرة، فإن عدد المحطات الفرعية المطلوبة يزيد بشكل كبير. وهذا يؤدي إلى المزيد من نقاط اتصال التحميل على الخطوط الهوائية. يتطلب تقليل نقاط الاتصال هذه إضافة المزيد من المحطات الفرعية المتسلسلة، مما يضعف بنية الشبكة. للتغلب على الضعف الهيكلي الناجم عن المحطات الفرعية ذات السعة الصغيرة، يعد تكوين الشبكة الحلقية هو الحل الأمثل.

1. التطبيقات المناسبة للمحولات الصندوقية ذات النمط الأمريكي

نظرًا لخصائصها الهيكلية وإيجابياتها/سلبياتها، فإن المحولات الصندوقية ذات النمط الأمريكي مناسبة للمباني السكنية متعددة الطوابق وغيرها من الهياكل غير الحرجة ذات متطلبات إمدادات الطاقة المنخفضة نسبيًا. استنادًا إلى الخبرة العملية، فإن إقران المحولات الصندوقية ذات الطراز الأمريكي مع مجموعة المفاتيح الكهربائية للشبكة الحلقية الصغيرة يلبي تمامًا احتياجات الطاقة للمباني السكنية متعددة الطوابق. حتى لو تعطلت المحولات الصندوقية، فإن التأثير على السكان يكون ضئيلًا. ومع ذلك، فهي غير مناسبة للمباني منخفضة الارتفاع والشاهقة.

2. التطبيقات المناسبة للمحولات الصندوقية ذات النمط الأوروبي

تعتبر المحولات الصندوقية ذات النمط الأوروبي مناسبة للمباني السكنية متعددة الطوابق، والمباني الشاهقة منخفضة الارتفاع، والمباني الشاهقة وغيرها من الهياكل الأكثر أهمية.

كل من المحولات الصندوقية ذات النمط الأمريكي والأوروبي لها عيوب مختلفة. ومع ذلك، مع تقدم العلوم والتكنولوجيا، فإن التطبيق المستمر للتقنيات الجديدة مثل أتمتة التوزيع وتعويض المكثفات في المحولات الصندوقية سيجعلها بلا شك الحل المفضل في أنظمة إمداد الطاقة.