دليل اختيار الصمامات الكهروضوئية وتشغيلها وصيانتها: المبادئ الأساسية والتحليل الفني لتكنولوجيا الأنابيب الخزفية لصمامات تخزين الطاقة

يعتمد مبدأ تشغيل الصمامات الكهروضوئية على الخصائص الحرارية الدقيقة. عندما يتجاوز التيار المتدفق عبر المصهر قيمته المقدرة، يسخن العنصر الداخلي القابل للانصهار بسرعة بسبب تأثير تسخين جول؛ وعند وصوله إلى نقطة الانصهار، يتبخر ويولد قوسًا كهربائيًا. في هذه المرحلة،-الجسم الخزفي عالي الجودة-المصمم لتحقيق-أداء تمثيل سريع-يتحمل الضغط الداخلي الهائل. باستخدام وسيط التبريد -القوسي الداخلي (مثل رمل الكوارتز عالي النقاء-)، فإنه يمدد ويبرد ويطفئ قوس التيار المستمر تمامًا خلال أجزاء من الثانية، وبالتالي يمنع بشكل فعال تلف المعدات ومخاطر الحريق.

تواجه الصمامات متطلبات أكثر صرامة في أنظمة تخزين الطاقة المتكاملة والأنظمة الكهروضوئية. عند حدوث ماس كهربائي في بطارية تخزين الطاقة، يكون تيار الخلل المنطلق فوريًا هائلاً ويستمر لفترة أطول. وبالتالي، تتطلب الأجسام الخزفية المتخصصة لصمامات تخزين الطاقة قوة ضغط فائقة ومقاومة للصدمات الحرارية. وهذا يضمن عدم تمزق الغلاف أو انفجاره عند مقاطعة تيارات خطأ التيار المستمر الضخمة، وبالتالي توفير حاجز أمان قوي لمحطة طاقة تخزين الطاقة بأكملها.

ومع الانتشار الواسع النطاق لمركبات الطاقة الجديدة وتقنية التيار المستمر{0} ذات الجهد العالي، ارتفعت متطلبات أجهزة الحماية من التيار الزائد بشكل ملحوظ. في أنظمة التيار المستمر ذات الجهد العالي-، يجب ألا تفي الأجسام الخزفية لصمامات EV DC بمعايير العزل الصارمة لمستويات الجهد العالي فحسب، بل يجب أيضًا الحفاظ على ثبات الأبعاد في ظل درجات الحرارة القصوى. يتم تصنيع هذه المكونات عادةً من سيراميك الألومينا المتخصص، وهي تتحمل بشكل فعال الحرارة الشديدة للقوس الكهربائي، مما يضمن حماية موثوقة للدائرة القصيرة- أثناء ظروف التشغيل الصعبة مثل الشحن السريع للمركبة أو التسارع المفاجئ.

في أحد التطبيقات الصناعية العالمية-الواقعية، تعرضت إحدى محطات الطاقة الكهروضوئية التجارية-الضخمة الحجم إلى دائرة كهربائية قصيرة من جانب التيار المستمر- بسبب تقادم المعدات، مما أدى إلى نشوب حريق تقريبًا. ولحسن الحظ، استخدم المصنع صمامات متخصصة مجهزة بأجسام خزفية عالية الأداء-مصممة لتطبيقات تخزين الطاقة الكهروضوئية. في لحظة حدوث العطل، يعمل المصهر بسرعة لإطفاء قوس التيار المستمر ذو الجهد العالي-بشكل آمن وعزل الدائرة المعيبة، مما يحول دون تفاقم الحادث. توضح هذه الحالة بوضوح الدور الوقائي الحاسم الذي تلعبه-المبيتات الخزفية عالية الجودة في ظل ظروف الأعطال الشديدة.