SOLARTODO 22م 35kV برج توزيع مزدوج الدائرة: المواصفات الفنية للمنتج

1. المقدمة

يُعتبر برج توزيع مزدوج الدائرة SOLARTODO 22م 35kV حلاً متطورًا لشبكات توزيع الطاقة الحديثة في الضواحي. تم تصميمه لتحقيق الموثوقية والأداء، حيث يبلغ ارتفاع هذا البرج الشبكي الفولاذي 22 مترًا ويُصمم لدعم دائرتين كهربائيتين مستقلتين بجهد 35 كيلوفولت (kV). كبرج tangent أو suspension، فإن وظيفته الأساسية هي دعم الموصلات على طول الأقسام المستقيمة من خط النقل، والتي تشكل عادةً 70-80% من الطول الإجمالي للخط. وهذا يجعله مكونًا فعالًا من حيث التكلفة وضروريًا لتوسيع وصيانة شبكات الطاقة القوية. التصميم يستوعب مدى نموذجي يبلغ 120 مترًا بين الأبراج، مما يجعله مثاليًا للبيئات الضاحية حيث يكون التوازن بين الأداء واستخدام الأراضي أمرًا حاسمًا. تم تصنيعه من الفولاذ عالي القوة Q420 وQ460، ومحمياً بالتغليف بالغمس الساخن وفقًا لمعايير ISO 1461، يضمن البرج عمر تصميم يزيد عن 50 عامًا مع الحد الأدنى من الصيانة. يوفر تكوين الدائرة المزدوجة موثوقية وقدرة محسّنة للشبكة، مما يسمح بنقل المزيد من الطاقة ضمن ممر واحد، وهي ميزة حيوية للمناطق ذات الكثافة السكانية العالية.

2. تصميم الهيكل ومواصفات المواد

تخضع السلامة الهيكلية لبرج 22م 35kV لمبادئ تصميم صارمة موضحة في ASCE 10-15، تصميم هياكل نقل الفولاذ الشبكي، وIEC 60826، معايير تصميم خطوط النقل الهوائية. يستخدم البرج إطارًا شبكيًا فولاذيًا، وهو تصميم مثبت لقوته العالية بالنسبة للوزن وفعاليته من حيث التكلفة. الأعضاء الرئيسية مصنوعة من فولاذ Q420 عالي القوة منخفض السبيكة، والذي يوفر قوة عائد دنيا تبلغ 420 ميجا باسكال، بينما قد تستخدم نقاط الاتصال الحرجة والمكونات عالية الإجهاد فولاذ Q460 بقوة عائد تبلغ 460 ميجا باسكال. يضمن هذا المزيج أداءً هيكليًا مثاليًا تحت ظروف تحميل متنوعة، بما في ذلك الأحمال الرأسية الناتجة عن وزن الموصلات والعوازل، والأحمال العرضية الناتجة عن سرعات الرياح حتى معايير الفئة B (وفقًا لمعايير IEC). الوزن الإجمالي للهيكل الفولاذي يبلغ حوالي 4.5 طن متري.

لضمان عمر تصميم لا يقل عن 50 عامًا، تخضع جميع المكونات الفولاذية لعملية تغليف بالغمس الساخن وفقًا لمعايير ISO 1461. تخلق هذه العملية طلاءً من الزنك مقاومًا للتآكل بسمك متوسط لا يقل عن 85 ميكرومتر (μm) للأقسام الهيكلية التي تزيد سماكتها عن 6 مم، مما يوفر حماية قوية ضد التآكل الجوي حتى في البيئات المعتدلة العدوانية. تم تحسين تصميم الشبكة نفسه للصيانة والتفتيش، مع اتصالات ملولبة تسمح باستبدال المكونات بسهولة إذا لزم الأمر. تم تصميم تكوين البرج tangent للتعامل مع توترات الموصلات للأقسام المستقيمة، مع سلاسل عوازل تعليق تسمح بحركة الموصل وتقليل الضغط على الهيكل أثناء أحداث الرياح القوية.

3. الأداء الكهربائي والمكونات

تم تصميم هذا البرج لدعم خط توزيع مزدوج الدائرة بجهد 35kV، مما يزيد بشكل كبير من قدرة نقل الطاقة وموثوقية الشبكة. يمكن لكل دائرة أن تحمل تيارًا مستمرًا مصنفًا وفقًا لنوع الموصل المختار، مع حسابات تتوافق مع معيار IEEE 738 لتحديد علاقة التيار-درجة الحرارة للموصلات الهوائية العارية. يدعم التكوين القياسي موصلًا واحدًا لكل طور، وعادةً ما يكون موصلًا من الألمنيوم المدعم بالفولاذ (ACSR)، والذي يوفر توازنًا ممتازًا بين الموصلية والقوة لمدى يصل إلى 120 مترًا. يمكن أن تتجاوز السعة الإجمالية لنظام الدائرة المزدوجة 25 MVA، اعتمادًا على حجم الموصل المحدد وظروف التشغيل المحلية.

يعتبر نظام العزل أمرًا حيويًا لضمان سلامة وموثوقية دوائر 35kV. يتم تجهيز البرج بعوازل تعليق خزفية عالية الجودة، كل منها مصنف بجهد اسمي قدره 10kV وطول سلسلة كافٍ لتوفير مسافة تسرب دنيا تبلغ 900 مم، مما يلبي متطلبات مستوى التلوث IEC المستوى III (ثقيل). توفر هذه العوازل قدرة تحمل جهد تردد طاقة رطبة تزيد عن 170 kV. كبديل، يمكن تحديد عوازل بوليمر مركبة، والتي تقدم مزايا مثل الوزن الأخف (حوالي 80% أقل من الخزف)، ومقاومة أفضل للتخريب، وأداء محسن في البيئات الملوثة بشدة. يتم توفير الحماية من الصواعق بواسطة سلك أرضي بصري (OPGW)، والذي يخدم الغرض المزدوج المتمثل في حماية الموصلات من الضربات المباشرة للصواعق وتوفير مسار اتصالات ألياف ضوئية عالي النطاق لأنظمة SCADA ومراقبة الشبكة. تم تصميم نظام التأريض لكل برج لتحقيق مقاومة قاعدة أقل من 10 أوم، وفقًا للممارسات القياسية، لتفريغ تيارات الصواعق وتيارات الأعطال بأمان إلى الأرض.

4. الأساس والتركيب

يعتبر الأساس القوي أمرًا حيويًا لاستقرار برج النقل على المدى الطويل. يحدد التصميم القياسي لبرج 22م 35kV قاعدة خرسانية مسلحة، مناسبة لمعظم ظروف التربة مع قدرة تحمل كافية. يتطلب الأساس النموذجي لهذا البرج حوالي 15 مترًا مكعبًا من خرسانة C30/37 و1.5 طن من الفولاذ المسلح، مصمم لتحمل لحظات الانقلاب الناتجة عن أحمال الرياح والجليد التصميمية. بالنسبة للمواقع ذات ظروف التربة السيئة، مثل قدرة التحمل المنخفضة أو ارتفاع منسوب المياه، يمكن تصميم أساسات بديلة مثل الأساسات المدعومة. قد يتضمن الأساس المدعوم دفع أربعة أكوام فولاذية إلى عمق 10-15 مترًا للوصول إلى طبقة تربة مستقرة.

يتم تبسيط التركيب من خلال استخدام أقسام شبكية مسبقة الصنع ومربوطة. يتم تسليم مكونات البرج إلى الموقع جاهزة للتجميع، مما يقلل من التصنيع واللحام في الموقع. يمكن لفريق تركيب نموذجي مكون من 5-6 فنيين تجميع الجسم الرئيسي للبرج على الأرض في حوالي يومين. يمكن إتمام تركيب البرج الم assembled في يوم واحد باستخدام رافعة متحركة بسعة رفع لا تقل عن 25 طن. الوقت الإجمالي للتركيب لكل برج، بما في ذلك معالجة الأساس وتوصيل الموصلات، يكون عادةً حوالي 7-10 أيام، اعتمادًا على إمكانية الوصول إلى الموقع وظروف الطقس. يسمح الطابع المعياري لتصميم الشبكة، مع وزن إجمالي للتجميع يبلغ حوالي 6 أطنان (بما في ذلك التجهيزات)، بإدارة لوجستية فعالة ونشر سريع في مشاريع التوسع الضاحية.

5. الأسئلة الشائعة (FAQ)

س1: ما هو التطبيق الرئيسي لهذا البرج 22م 35kV؟

ج1: تم تصميم هذا البرج خصيصًا لشبكات توزيع الطاقة الضاحية بجهد 35kV. تم تحسين ارتفاعه البالغ 22 مترًا ومداه البالغ 120 مترًا للبيئات التي تعتبر فيها المساحة عاملاً مهمًا ولكن الموثوقية أمر بالغ الأهمية. تتيح القدرة على الدائرة المزدوجة وجود خطين طاقة مستقلين على هيكل واحد، مما يضاعف قدرة نقل الطاقة في الممر ويعزز مرونة الشبكة، مما يجعله مثاليًا لتغذية المناطق السكنية والتجارية المتنامية.

س2: ما هي المعايير الصناعية الرئيسية التي يتوافق معها هذا البرج؟

ج2: تم تصميم برج SOLARTODO وفقًا صارمًا للمعايير الدولية الرئيسية. تستند معايير التصميم الهيكلي ومعايير التحميل إلى IEC 60826 وASCE 10-15. يتم حساب الأداء الكهربائي، وخاصة قدرة الموصل، باستخدام طرق من IEEE 738. علاوة على ذلك، يتوافق نظام حماية التآكل مع ISO 1461 للتغليف بالغمس الساخن، مما يضمن متانة استثنائية وعمر خدمة طويل لجميع المكونات الفولاذية.

س3: ما هو العمر المتوقع للخدمة وكيف يتم تحقيقه؟

ج3: تم تصميم البرج لعمر خدمة يتجاوز 50 عامًا. يتم تحقيق هذه الديمومة من خلال نهج متعدد الجوانب: استخدام فولاذ هيكلي عالي القوة Q420 وQ460، وتطبيق طلاء بالغمس الساخن قوي بسمك لا يقل عن 85 μm لمقاومة التآكل الفائقة، والالتزام بمبادئ التصميم المحافظة وفقًا لمعايير IEC 60826. تضمن الفحوصات المنتظمة والصيانة المحدودة تحقيق هذا العمر التشغيلي.

س4: هل يمكن تخصيص هذا البرج لظروف مواقع مختلفة؟

ج4: نعم، التخصيص هو ميزة رئيسية. بينما يتضمن التصميم القياسي قاعدة خرسانية مسلحة، يمكننا توفير أساسات مدعومة مصممة لمواقع ذات استقرار تربة ضعيف. بالنسبة للمكونات الكهربائية، يمكن للعملاء الاختيار بين العوازل الخزفية التقليدية أو الترقية إلى العوازل البوليمرية المركبة، التي تقدم أداءً أفضل في المناطق ذات التلوث العالي أو خطر التخريب، مما يضمن المرونة عبر بيئات النشر المتنوعة.

س5: ما هي المزايا الرئيسية لتكوين الدائرة المزدوجة؟

ج5: يوفر التصميم المزدوج الدائرة ثلاث مزايا رئيسية. أولاً، يضاعف قدرة نقل الطاقة ضمن ممر واحد، مما يقلل من بصمة البنية التحتية. ثانيًا، يعزز موثوقية الشبكة؛ يمكن أن تظل دائرة واحدة تعمل بينما تكون الأخرى تحت الصيانة. أخيرًا، يوفر حلاً فعالاً من حيث التكلفة لنمو الأحمال المستقبلية، حيث يمكن تثبيت الدائرة الثانية في البداية أو إضافتها لاحقًا دون الحاجة إلى خط برج جديد.