توضح الصورة أعلاه أن العديد من المحولات-المغمورة بالزيت تحتوي على حصى موضوعة تحتها. لماذا لا تستخدم الحصى أو الرمل بدلا من ذلك؟
يكمن الخطر الأساسي للمحولات المغمورة بالزيت-في تسرب زيت المحولات وحدوث الحرائق. بمجرد أن يتسرب أحد المحولات أو يشتعل فيه الحريق، فإنه يمكن أن يؤدي بسهولة إلى انفجارات أو يسبب مخاطر ثانوية أكبر. يهدف تركيب الحصى على وجه التحديد إلى منع أو تقليل مثل هذه المخاطر. وظيفة الحصى هي كما يلي:
(1) الرصف بالحصى يخلق حاجزًا ماديًا لمنع تدفق الزيت من الانتشار عند قاعدة المحول، وبالتالي تقليل خطر انتشار الحريق أو الانفجار.
(2) ثانياً، تركيب الحصى يمكن أن يوجه تدفق الزيت. يسمح السطح الخشن والطبيعة المسامية للحصى بتدفق زيت المحولات المتسرب إلى حفرة تجميع الزيت -المخصصة مسبقًا (مجمع الحوادث)، مما يمنع الزيت من الانتشار على الأرض ويخلق مخاطر نشوب حريق.
(3) تمتلك الحصى خصائص تبديد الحرارة والتبريد. الموصلية الحرارية للحصى (حوالي 2.5 واط/(م·ك)) أعلى من تلك الموجودة في التربة (حوالي 0.8 واط/(م·ك)))، مما يسهل تبديد الحرارة من قاعدة المحول إلى البيئة المحيطة، وبالتالي تقليل درجة حرارة تشغيل المعدات.
(4) تعمل طبقة الحصى كمنطقة عازلة، مما يقلل من التأثير المباشر لاهتزازات المحولات على الأرض. أثناء المراحل الأولية للحريق (على سبيل المثال، عندما تتجاوز درجة حرارة الزيت 200 درجة)، تساعد سعته الحرارية النوعية العالية (حوالي 0.92 كيلوجول/(كجم·ك)) على امتصاص بعض الحرارة، وبالتالي إبطاء انتشار الحريق.
وتحدد المواصفات أيضًا الحجم المطلوب للحصى.
كما هو منصوص عليه في المادة 5.5.3 من "كود التصميم لمعدات توزيع الجهد العالي 3-110 كيلو فولت" (GB50060-2008)، يجب أن تكون مرافق تخزين النفط مجهزة بطبقة من الحصى. يجب أن يكون حجم الحصى من 50 مم إلى 80 مم، وبسمك لا يقل عن 100 مم لضمان الاستقرار الهيكلي والفعالية الوظيفية.
بالنسبة للمعدات الكهربائية الفردية الخارجية التي تزيد سعة الزيت فيها عن 1000 كجم، يجب تركيب مرافق لتخزين الزيت أو لاحتوائه. عندما يتم توفير هذه المرافق القادرة على استيعاب 20% من إجمالي سعة الزيت، يجب ترتيب تصريف الزيت إلى مكان آمن، ولا يسبب أي مخاطر تلوث.
عندما لا يمكن استيفاء المتطلبات المذكورة أعلاه، يجب تركيب منشأة تخزين أو حجز الزيت-قادرة على استيعاب 100% من حجم الزيت. يجب أن تمتد مرافق التخزين وحجز الزيت- بمقدار 1000 ملم خارج كل جانب من محيط المعدات، مع رفع جميع المناطق المحيطة بمقدار 100 ملم فوق مستوى سطح الأرض. يجب أن تحتوي منشأة التخزين على طبقة من الحصى لا تقل سماكتها عن 250 مم، باستخدام الحصى بأقطار تتراوح من 50 إلى 80 مم.
عندما يكون صهريج تخزين الزيت الناتج عن حادث عام مزودًا بمقاييس فصل الزيت عن الماء-، يجب تحديد سعة خزان التخزين على أنها 60% من السعة القصوى لخزان زيت واحد.
لماذا لا تستخدم الحصى أو الرمل؟
عن الحصى
أولاً، قد تؤدي الحواف الحادة للحجر المسحوق إلى إتلاف القماش الزيتي للمحول (طبقة عازلة مقاومة للماء) في القاعدة، مما يتسبب في تسرب الزيت.
ثانيا، الحجر المسحوق لديه سيولة أقل من الحصى. إن الفراغات الأصغر بين جزيئات الحجر المسحوق تجعل من الصعب على الزيت المتسرب أن يصرف بسرعة إلى حفرة تجميع الزيت، مما يزيد من مخاطر الحريق.
ثالثًا، الحجر المسحوق ليس لديه خصائص عزل كافية بسبب سطحه الخشن وامتصاصه العالي للماء، مما قد يقلل من أداء العزل بل ويسبب تفريغًا جزئيًا.
يمتلك الرمل خصائص قوية لامتصاص الماء. بمجرد نقعه بزيت المحولات، يتدهور أداء العزل بسرعة، مما يجعله غير فعال في العزل الحالي. مع الجزيئات الدقيقة والسيولة الضعيفة، تشكل جزيئات الرمل "خليطًا رمليًا زيتيًا-" عندما يتسرب الزيت، مما يجعل عملية التصريف صعبة ويحتمل أن يؤدي إلى تسارع انتشار الحرائق. قد تتعرض الرمال الجافة إلى "الاشتعال الوميضي" عند درجات حرارة عالية، خاصة خلال المراحل الأولية لحرائق المحولات، حيث يمكن أن يؤدي وجودها إلى تكثيف النيران.