لماذا انخفض التيار المتردد 220 فولت إلى 80 فولت؟ فشل صمام الكرة الكهربائي بسبب انخفاض جهد الخط بطول 600 متر

في أنظمة التحكم في التشغيل الآلي الصناعي، تعتبر التشغيل الموثوق به لصمامات الكرة الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية لسلامة وكفاءة العملية. توضح دراسة الحالة التالية مثالًا حديثًا لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها حيث فشلت صمام كرة كهربائي تم تركيبه على خط أنابيب غاز في حديقة صناعية في الفتح أو الإغلاق بعد اكتمال الأسلاك. من خلال الفحص المنهجي والتحليل المهني، حدد فريقنا بسرعة السبب الجذري ونفذ حلاً فعالاً. نشارك العملية أدناه للرجوع إليها في الصناعة.

المواصفات الفنية

• سيناريو التطبيق:خط أنابيب الغاز في الحديقة الصناعية
• الغرض:إيقاف خط أنابيب الغاز الرئيسي
• الوسط:الغاز الطبيعي
• حجم الصمام:DN300
• مادة الجسم:WCB
• نوع الاتصال:شفة
• إشارة التحكم:إشارة التبديل
• إمداد الطاقة التشغيلية:AC220V
• عمر التصميم:6 سنوات
• تاريخ التشغيل:ديسمبر 2024
• موقع التثبيت:شنغهاي

بعد الانتهاء من توصيل الكابل بين صمام الكرة الكهربائي وخزانة التحكم، وجد المشغلون أن الصماملن يفتح أو يغلقبأمر. أدى هذا الفشل إلى تعطيل وظيفة تنظيم خط أنابيب الغاز، مما أثر بشكل مباشر علىإمداد الغاز الطبيعيلشركات الحديقة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها والتحليل

تدخل فريق الدعم الفني من GRAT على الفور. أكد الفحص الأولي على الأسلاك الصحيحة، تلاه قياس منهجي للمعلمات الكهربائية:

• كان الجهد الفعلي المقاس عند أطراف المشغل الكهربائي هو فقطAC80V، أقل بكثير من المقننAC220V.
• وفقًا لصيغة الطاقةP = UI(طاقة المشغل 1.2 كيلو واط)، مع ثبات الطاقة، يؤدي انخفاض الجهد إلى زيادة التيار.
• وصل التيار التشغيلي المقاس إلى18A. تسبب هذا التيار المفرط في تشغيل خزانة التحكم المدمجةحماية التيار الزائد، مما يمنع صمام الكرة الكهربائي من التشغيل.

تحليل السبب الجذري:
كان الانخفاض الحاد في الجهد يرجع في المقام الأول إلىمسافة الكابل الطويلة التي تبلغ 600-700 متربين صمام الكرة الكهربائي وخزانة التحكم. على مثل هذه المسافة الطويلة لنقل الطاقة، جعل الانخفاض الكبير في الجهد من المستحيل تلبية الجهد المطلوب لبدء تشغيل المشغل العادي.

تشمل العوامل الرئيسية التي تؤثر على انخفاض جهد الخط:

• مادة الموصل(على سبيل المثال، يحتوي كابل النواة النحاسية على مقاومة أقل وانخفاض جهد أقل)
• طول الخط(يزيد الطول الأطول من انخفاض الجهد)
• مساحة مقطع الموصل(تقلل المساحة الأكبر من المقاومة وانخفاض الجهد)
• درجة الحرارة المحيطة(تزيد درجة الحرارة المرتفعة من مقاومة الموصل)

يسلط هذا الموقف الضوء على اعتبار تصميمي حاسم: منع انخفاض الجهد المفرط في تركيبات صمامات الكرة الكهربائية،خاصة على مسافات طويلة.

الحل والتنفيذ

لمعالجة السبب الجذري للخطأ، قمنا بتقييم حلين ممكنين:

1. تغيير تصنيف الجهد:تعديل جهد تشغيل المشغل من AC220V إلى AC380V. في حين أن AC380V يوفر جهدًا مستقرًا وتيارًا أقل، فقد تم استبعاد هذا الخيار بسبب عدم وجود مصدر طاقة AC380V في الموقع،تكاليف عاليةلاستبدال المشغل، وقضايا التوافق المحتملة.
2. نقل خزانة التحكم:بعد المناقشة مع الموظفين في الموقع، تم نقل خزانة التحكم بالقرب من صمام الكرة، وتمت إعادة تثبيت الأسلاك.أكد الاختبار بعد النقلاستئناف صمام الكرة للتشغيل العادي، مما أدى إلى حل الخطأ.

نتائج التنفيذ:
بعد اتخاذ القرار بشأن الحل 2، نفذ فريق البناء لدينا الخطة على الفور. تم تغيير موضع خزانة التحكم على مسافة تقريبية50 مترمن صمام الكرة الكهربائي. تم تركيب كابلات الطاقة والتحكم الجديدة وفقًا للمواصفات. تضمن تصحيح الأخطاء والاختبار بعد التعديل:

• قياس الجهد عند مدخل المشغل باستخدام مقياس فولتميتر دقيق، مما يؤكدAC215V مستقر، تلبية المتطلبات المقننة بالكامل.
• التحقق من تيار البدء باستخدام مقياس المشبك، مما يظهر قراءة مستقرة تبلغ8.2A، ضمن نطاق التشغيل العادي.
• إجراء اختبارات تشغيل متعددة للفتح/الإغلاق، مع استجابة صمام الكرة الكهربائيبدقة وموثوقيةلإشارات التحكم.

بعد 72 ساعة من المراقبة المستمرة، ظلت جميع معلمات النظام مستقرة، مما يؤكد أنه تم القضاء على الخطأ تمامًا. لم يؤد هذا الحل الناجح إلى إصلاح المشكلة الفورية فحسب، بل قدم أيضًا رؤى قيمة لتخطيط تخطيط المشغلات الكهربائية في ظروف مماثلة، مما يمثل مرجعًا رئيسيًا لتصميم المشاريع المستقبلية.

ملخص الخبرة

تؤكد هذه الحالة مرة أخرى أنه خلال مراحل التصميم والتركيب لأنظمة التشغيل الآلي الصناعي، يعد التقييم الشامل لمعلمات النظام الكهربائي وتخطيط المعدات أمرًا ضروريًا. يجب إيلاء اهتمام خاص لما يلي:

• تقييم مسافات إمداد الطاقة بدقةلمنع عطل المعدات بسبب انخفاض جهد الخط.
• اختيار مواصفات الكابلات علميًا، مع مراعاة مناطق المقطع العرضي الأكبر لسيناريوهات نقل الطاقة لمسافات طويلة.
• ضمان التخطيط المتكامل يراعيمطابقة الطاقة، ووضع المعدات، ومنطق التحكم.

تعد الإدارة الفعالة لانخفاض الجهد في أنظمة صمامات الكرة الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية للموثوقية. تظل GRAT ملتزمة بتقديم الخدمات الفنية المهنية وتحليل الأخطاء الصارمة، وتقديم حلول صمامات تحكم موثوقة لضمان سلامة واستقرار وكفاءة الأنظمة الصناعية. نرحب بالاستفسارات والتعاون من العملاء في مختلف القطاعات.