جهاز التحكم في درجة حرارة ورطوبة المحولات: لماذا لا غنى عنه في خزانة التوزيع؟

• تؤثر بيئة درجة الحرارة والرطوبة داخل خزانة التوزيع تأثيرًا مباشرًا على أداء العزل وعمر خدمة المعدات الكهربائية، وتعد درجة الحرارة والرطوبة غير المنضبطة أحد الأسباب الرئيسية لتعطل المعدات.
• تحافظ وحدة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة على بيئة الخزانة ضمن الحدود الآمنة من خلال المراقبة في الوقت الفعلي والربط التلقائي للسخانات أو مزيلات الرطوبة.
• يمكن أن تؤدي الرطوبة المرتفعة إلى الرطوبة والتكثيف وحتى تسرب العزل، في حين أن درجات الحرارة المنخفضة يمكن أن تؤدي بالمثل إلى تكاثف قد يؤدي إلى تلف المعدات.
• عند اختيار الطراز، يجب الانتباه إلى نطاق قياس درجة الحرارة والرطوبة وسعة خرج التحكم والتركيب والتوافق مع أجهزة التدفئة وإزالة الرطوبة الداعمة.
• تتميز وحدات التحكم في درجة الحرارة والرطوبة من سلسلة YN-TH بمجموعة واسعة من التطبيقات وتدعم نوعين من تركيب اللوحة والتركيب على قضبان DIN، مع خط إنتاج كامل.

أولاً، ما هو جهاز التحكم في درجة حرارة المحول والرطوبة؟

جهاز التحكم في درجة حرارة المحولات والرطوبة هو نوع من أدوات التحكم الذكية المستخدمة خصيصًا لمراقبة وتنظيم درجة الحرارة والرطوبة في البيئة الداخلية لخزانة التوزيع وغرفة المحولات والمفاتيح الكهربائية وغيرها من المعدات الكهربائية. إنه من خلال مستشعر درجة الحرارة والرطوبة الخارجي لجمع البيانات البيئية في الوقت الحقيقي، عندما تتجاوز درجة الحرارة أو الرطوبة النطاق المحدد مسبقًا، قم تلقائيًا بتشغيل السخان أو جهاز إزالة الرطوبة أو المروحة وغيرها من إجراءات المعدات المساعدة، وبيئة الخزانة للحفاظ على نطاق العمل الآمن.

على عكس منظمات حرارة لفات المحولات التي تركز على مراقبة درجات حرارة اللفات، تركز أجهزة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة علىالظروف البيئية الخارجية لتشغيل المعداتلوحة المفاتيح هي جهاز أساسي للإدارة البيئية المتكاملة لخزانات لوحة المفاتيح. وهي صغيرة الحجم، وعادةً ما تكون مدمجة في باب خزانة التوزيع أو القضبان الداخلية، ولكنها تتحمل المسؤولية الهامة لحماية جميع المكونات الكهربائية في الخزانة من البيئات القاسية.

ثانيًا، لماذا تخرج درجة الحرارة والرطوبة في خزانة التوزيع عن السيطرة؟

يعتقد الكثير من الناس أن خزانة التوزيع عبارة عن صندوق معدني مغلق، ويجب أن تكون البيئة الداخلية أكثر استقرارًا. في الواقع، فإن بيئة التشغيل في خزانة التوزيع أكثر تعقيدًا بكثير مما يتصور، ودرجة الحرارة والرطوبة خارجة عن السيطرة أمر شائع جدًا.

الأسباب الشائعة للرطوبة العالية

خزائن التوزيع غير محكمة الغلق تمامًا، وفجوات الخزانة، وفتحات الوصول إلى الكابلات كلها قنوات لدخول الهواء الرطب. في موسم الأمطار الجنوبي، والمناطق الساحلية ذات الرطوبة العالية، والأقبية أو الأنفاق في البيئة، تكون رطوبة الهواء الخارجي نفسها عالية، وتخترق الخزانة من السهل جدًا تكوين تكاثف على سطح الألواح المعدنية وأجزاء العزل. بالإضافة إلى ذلك، ترتفع درجة حرارة تسخين طاقة جهاز الخزانة بعد إيقاف التشغيل، وتنخفض درجة الحرارة، وهذه العملية المتناوبة الساخنة والباردة ستعزز أيضًا تكثيف بخار الماء.

خطر انخفاض درجات الحرارة المنخفضة

على الرغم من أن درجات الحرارة المنخفضة بحد ذاتها لا تؤدي مباشرةً إلى أعطال السخونة الزائدة كما تفعل درجات الحرارة المرتفعة، إلا أن البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة يمكن أن تزيد بشكل كبير من الرطوبة النسبية للهواء داخل الخزانة، مما يزيد بشكل كبير من خطر التكثيف. في خزانات التوزيع الخارجية في فصل الشتاء أو في المحطات الفرعية في مناطق جبال الألب، تعتبر درجات الحرارة المنخفضة للخزانة أحد الأسباب الرئيسية لرطوبة العزل.

خطر ارتفاع درجات الحرارة المرتفعة

يمكن أن يؤدي الطقس الحار في الصيف، أو غرف الماكينات سيئة التهوية أو غرف التوزيع المغلقة إلى ارتفاع درجات الحرارة باستمرار داخل الخزانة. سيؤدي ارتفاع درجة الحرارة على المدى الطويل إلى تسريع تقادم المرحلات والموصلات ومواد العزل وغيرها من الأجهزة، مما يقلل من عمر خدمة المعدات.

كل هذه المواقف هي سيناريوهات حقيقية تحتاج وحدات التحكم في درجة الحرارة والرطوبة إلى التعامل معها.

ثالثًا، خروج درجة الحرارة والرطوبة عن السيطرة سيؤدي إلى أي ضرر لمعدات توزيع الطاقة؟

لا يولي العديد من موظفي العمليات والصيانة اهتمامًا كافيًا لمشاكل درجة الحرارة والرطوبة، وغالبًا ما ينتظرون حتى تظهر أعطال واضحة في المعدات لإدراك المشكلة. وفيما يلي المخاطر الرئيسية التي يمكن أن تنجم عن عدم التحكم في درجة الحرارة والرطوبة:

رطوبة العازل والزحف

هذا هو الخطر الأكثر مباشرة للرطوبة العالية. عندما تتجاوز الرطوبة النسبية داخل الخزانة 85% لفترة طويلة أو يحدث تكاثف، فإن سطح المادة العازلة سوف يمتص الرطوبة، وتنخفض مقاومة العزل بشكل كبير. تحت تأثير الجهد العالي، يكون سطح العزل الرطب عرضة لظاهرة الزحف، مما يؤدي إلى تفريغ جزئي خفيف، أو يتسبب في انهيار العزل وقصر الدائرة الكهربائية من طور إلى طور.

تآكل وسوء تلامس الأجزاء المعدنية

ستؤدي بيئة الرطوبة العالية على المدى الطويل إلى تآكل الأكسدة السطحية لصفوف النحاس في الخزانة، والأطراف، والمسامير والأجزاء المعدنية الأخرى التي تتآكل سطحها، وترتفع مقاومة التلامس، مما يؤدي إلى فشل السخونة الزائدة. في المناطق الساحلية أو البيئات الصناعية التي تحتوي على رذاذ الملح، يكون معدل التآكل أكثر وضوحًا، ويكون الضرر بارزًا بشكل خاص.

تعطل المكونات الإلكترونية

الأجهزة الإلكترونية مثل المرحلات ووحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة ووحدات الاتصال داخل الخزانة حساسة للغاية للرطوبة. سيؤدي التكثيف المتساقط مباشرة على لوحة الدارة إلى حدوث ماس كهربائي، وستؤدي الرطوبة العالية على المدى الطويل إلى تسريع التآكل الكهروكيميائي للمكونات الإلكترونية، مما يؤدي إلى تشغيل خاطئ أو تلف دائم.

تقادم العزل المتسارع

لكل 10 درجات مئوية ارتفاع في درجة الحرارة، يتضاعف تقريباً معدل تقادم المواد العازلة. إن العمر التشغيلي الفعلي للأجزاء العازلة الداخلية وأغلفة الكابلات في مجموعة المفاتيح الكهربائية التي تعمل تحت درجة حرارة عالية لفترة طويلة من الزمن سيكون أقل بكثير من القيمة التصميمية، مما يزيد بشكل كبير من احتمال حدوث عطل.

رابعاً، كيف يعمل جهاز التحكم في درجة الحرارة والرطوبة؟

إن منطق عمل وحدة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة واضح، ويمكن تلخيصه على أنه "التجميع - الحكم - الربط" ثلاث وصلات.

جلسة التجميع

تقوم حساسات درجة الحرارة والرطوبة المثبتة في مواقع مناسبة داخل مقصورة التوزيع بجمع بيانات درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية باستمرار وإرسالها في الوقت الحقيقي إلى مضيف وحدة التحكم للمعالجة. عادةً ما يتم تركيب الحساس في موقع يتمتع بتدفق هواء جيد، ويمثل البيئة العامة داخل الكابينة، مع تجنب القرب من المكونات المولدة للحرارة أو فتحات التهوية لضمان تمثيل البيانات.

الجانب الحكمي

تقارن وحدة التحكم بيانات درجة الحرارة والرطوبة المجمّعة بعتبات التحكم المحددة مسبقًا من قبل المستخدم. على سبيل المثال، يتم تشغيل إجراء إزالة الرطوبة عندما تتجاوز الرطوبة الحد الأعلى المحدد؛ ويتم تشغيل إجراء التسخين عندما تكون درجة الحرارة أقل من الحد الأدنى المحدد؛ ويتم تشغيل مروحة التبريد لبدء التشغيل عندما تتجاوز درجة الحرارة الحد الأعلى. يمكن ضبط العتبات بمرونة وفقًا للاحتياجات الفعلية للمعدات لتحقيق تحكم دقيق.

الربط

تبدأ وحدة التحكم في تشغيل الأجهزة المساعدة مثل السخانات أو مزيلات الرطوبة أو المراوح وتوقفها تلقائيًا من خلال إشارات التحكم في خرج الترحيل لتشكيل حلقة تحكم مغلقة. عندما تعود درجة الحرارة والرطوبة إلى النطاق الطبيعي، تتوقف معدات الربط عن العمل تلقائيًا لتجنب استهلاك الطاقة غير الضروري. لا تتطلب العملية بأكملها تدخلاً بشرياً، مما يحقق إدارة بيئية أوتوماتيكية بالكامل.

خامساً، وحدة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة والسخان ومزيل الرطوبة كيف تتعاون مع الاستخدام؟

لا تتمتع وحدة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة في حد ذاتها بالقدرة على التسخين أو إزالة الرطوبة، فهي تحتاج إلى العمل مع المعدات المساعدة الداعمة من أجل تحقيق إدارة كاملة لبيئة الخزانة. علاقة التعاون بين الثلاثة موضحة في الجدول أدناه:

تجدر الإشارة إلى أنالسخانات هي الوسيلة الأكثر مباشرة وفعالية لحل مشاكل التكثيف في درجات الحرارة المنخفضة.. عندما يتم رفع درجة الحرارة داخل الخزانة، تنخفض الرطوبة النسبية عند نفس محتوى بخار الماء، وبالتالي تحسين مشكلة الرطوبة العالية في وقت واحد، وهو المزيج الأكثر استخدامًا من الحلول الأكثر شيوعًا لحماية الرطوبة في خزانات التوزيع.

ستة، جهاز التحكم في درجة الحرارة والرطوبة لأي مناسبة؟

يمكن تكوين سيناريوهات تطبيق وحدة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة بعيدًا عن غرفة المحولات، حيث يمكن تكوين احتياجات التحكم في درجة الحرارة والرطوبة البيئية لأماكن المعدات الكهربائية.

سابعًا، شراء جهاز التحكم في درجة الحرارة والرطوبة يحتاج إلى الانتباه إلى أي معلمات؟

يوجد المزيد من مواصفات ونماذج أجهزة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة في السوق، ويوصى بالتركيز على الأبعاد التالية عند اختيار الطراز

نطاق القياس والدقة

يجب أن يغطي نطاق قياس درجة الحرارة فترات درجات الحرارة القصوى لمكان الاستخدام الفعلي. بالنسبة لمعظم تطبيقات خزانة التوزيع، يمكن أن يلبي نطاق درجة الحرارة من -30 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية ونطاق الرطوبة من 0 إلى 99.9%RH الاحتياجات. من حيث الدقة، فإن خطأ درجة الحرارة ± 1 ℃ وخطأ الرطوبة ± 3%RH هما المؤشران القياسيان للمنتجات السائدة حاليًا.

قدرة التحكم في الإخراج

تحدد سعة خرج الترحيل لوحدة التحكم مدى ارتفاع الطاقة التي يمكن أن يقودها. والتكوين الشائع هو 5A/AC250V (cosΦ=0.4)، والتي يمكن أن تدفع مباشرةً السخانات أو مزيلات الرطوبة الصغيرة والمتوسطة الطاقة. إذا كانت هناك حاجة إلى ربط الأجهزة ذات الطاقة العالية، فيجب تمديدها بواسطة مرحلات وسيطة.

مصدر طاقة التشغيل واستهلاك الطاقة

تستخدم معظم المنتجات مصدر طاقة تيار متردد 220 فولت، وعادةً ما يكون استهلاكها للطاقة أقل من 3 وات، وتكلفة تشغيل الكهرباء على المدى الطويل منخفضة جدًا. تتطلب بعض التطبيقات الخاصة مصدر طاقة تيار مستمر، وهو ما يجب تأكيده عند اختيار الطراز.

التركيب

هناك طريقتان سائدتان للتركيب: التركيب المتدفق للوحة والتركيب القياسي على سكة حديدية مقاس 35 مم. يحتاج التركيب المدمج إلى قطع الثقوب في اللوحة، ويكون المظهر أنيقًا بعد التركيب؛ ولا يحتاج التركيب على السكة الحديدية إلى قطع الثقوب، وهو مناسب للترتيب المرن في خزانات التوزيع الموجودة. تدعم بعض المنتجات كلا الاتجاهين، ويمكن تحديد الاختيار وفقًا لهيكل الخزانة.

القدرة على التكيف مع بيئة العمل

يحتاج نطاق درجة حرارة التشغيل والقدرة على التكيف مع الارتفاع ومقاومة التآكل لوحدة التحكم نفسها أيضًا إلى التركيز على التحقق، خاصةً في تطبيق المناطق الباردة أو المرتفعة أو مناطق رش الملح العالية، تحتاج إلى التأكد من أن معلمات القدرة على التكيف البيئي للمنتج لتلبية الاحتياجات الفعلية.

ثامناً، توصيات منتج وحدة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة Inotera

توفر Inotera خط إنتاج كامل للإدارة البيئية لخزانات توزيع الطاقة، بدءًا من أجهزة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة إلى أجهزة التدفئة ومزيلات الرطوبة المطابقة، والتي يمكن توريدها جميعًا في محطة واحدة، مما يخلص المستخدمين من عناء المطابقة المتعددة.

وحدة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة من سلسلة YN-TH

سلسلة YN-TH عبارة عن وحدات تحكم في درجة الحرارة والرطوبة مصممة لخزانات التوزيع وغرف المحولات والمعدات الكهربائية الأخرى، والمعلمات التقنية الرئيسية هي كما يلي:

تتوفر سلسلة YN-TH في مجموعة كبيرة من الموديلات، بما في ذلك YN-TH11-F و YN-TH11-D و YN-TH11-DS و YN-TH11-DS و YN-TH10-DS، وما إلى ذلك، والتي يمكن اختيارها بمرونة وفقًا لعدد دوائر التحكم وطريقة الإخراج ومتطلبات التركيب.

مجموعة كاملة من المنتجات التكميلية

بالإضافة إلى أجهزة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة، توفر INNOTEC أيضًا مجموعة كاملة من المنتجات الداعمة مثل السخانات المصنوعة من سبائك الألومنيوم، وسخانات السيليكون، وأجهزة إزالة الرطوبة الذكية، بالإضافة إلى أجهزة التحكم في درجة الحرارة والرطوبة الخاصة وأنظمة الإدارة البيئية من سلسلة IX-V المصممة للمحطات الفرعية الجديدة من نوع صندوق الطاقة، لتلبية الاحتياجات المتنوعة من خزانات التوزيع القياسية إلى التطبيقات الخاصة. إذا كنت بحاجة إلى معرفة خطة الاختيار التفصيلية أو الحصول على معلومات عن المنتج، فمرحبًا بك في الاتصال بشركة Inotera.

بيان ينفي المسؤولية أو يحد منها

محتوى هذه المقالة هو للإشارة العامة فقط، ويهدف إلى تقديم المعرفة الأساسية لوحدة التحكم في درجة حرارة ورطوبة خزانة التوزيع وإرشادات التطبيق، ولا يشكل الأساس الوحيد لتنفيذ أي مشروع أو قرارات الشراء. تخضع المعلمات الفنية المدرجة في هذه المقالة للمعلومات الموجودة على صفحة المنتج الرسمية لشركة InnoTech، وقد تختلف المواصفات الفعلية بسبب دفعة المنتج أو متطلبات التخصيص. يجب تقييم مشاريع محددة وتأكيدها من قِبل موظفين محترفين وفنيين بالاقتران مع ظروف الموقع الفعلية. لا يتحمل مؤلف وناشر هذه المقالة أي مسؤولية عن أي خسائر مباشرة أو غير مباشرة تنشأ عن الرجوع إلى محتويات هذه المقالة.