طورت شركة سيمنز، من خلال قطاع البنية التحتية الذكية، مجموعة جديدة من أنظمة الحماية والتحكم للتيار المستمر (DC)، موجهة للاستخدام في مراكز البيانات – وخاصة مراكز الذكاء الاصطناعي – بالإضافة إلى المصانع وأنظمة تخزين الطاقة ودمج مصادر الطاقة المتجددة.
تشمل هذه المجموعة الجديدة قاطع القدرة شبه الموصل SENTRON 3QD2 وجهاز التبديل شبه الموصل SIRIUS 3RF5، واللذين يمكن دمجهما في أنظمة توزيع الطاقة مثل لوحات الجهد المنخفض SIVACON S8 وأنظمة قضبان التوزيع SIVACON 8PS. وقد تم عرض هذه الحلول ضمن فعاليات معرض Hannover Messe 2026.
التيار المستمر: كفاءة أعلى وفقد أقل
يمثل التحول من أنظمة التيار المتردد (AC) إلى التيار المستمر (DC) خطوة أساسية في مسار التحول العالمي للطاقة. فمصادر الطاقة المتجددة مثل الخلايا الكهروضوئية وأنظمة تخزين البطاريات تعمل بطبيعتها بالتيار المستمر.
يساهم استخدام أنظمة DC في تقليل خسائر التحويل بين DC وAC، تمكين الربط المباشر لمصادر الطاقة المتجددة و تحقيق كفاءة أعلى واستدامة أفضل مقارنة بالأنظمة التقليدية.
وتلعب سيمنز دورًا محوريًا في هذا التحول من خلال استثماراتها في البحث والتطوير ومشاركتها في مبادرات مثل Open Direct Current Alliance (ODCA) وCurrent/OS.
فصل الدوائر في ميكروثوانٍ
يُعد قاطع الحماية شبه الموصل SENTRON 3QD2 أحد أبرز الابتكارات في هذه المجموعة. فبفضل تقنيات أشباه الموصلات وخوارزميات الحماية الذكية، يمكنه فصل تيارات القصر خلال نطاق الميكروثانية – أي أسرع بما يصل إلى 1000 مرة مقارنة بالأنظمة التقليدية.
ويُعد هذا الأداء ضروريًا لشبكات التيار المستمر، حيث يساهم بشكل كبير في تعزيز مستوى الحماية وزيادة توافر النظام.
ل مثالي للبنية التحتية الحرجة
قال أندرياس ماتيه، الرئيس التنفيذي لقطاع المنتجات الكهربائية في سيمنز:
»من خلال التطوير المستمر لتقنيات التبديل المعتمدة على أشباه الموصلات، نُمكّن الوصول إلى مستوى جديد من الأمان الكهربائي حتى في عصر التيار المستمر.«
ويجمع جهاز SENTRON 3QD2 القابل للتهيئة بين وظائف الحماية، والتبديل، والمراقبة، وإدارة الطاقة ضمن وحدة واحدة مدمجة ومتعددة الوظائف، مما يتيح الاستغناء عن عدة مكونات ويوفر مساحة كبيرة. كما يتميز بعدم احتوائه على أجزاء ميكانيكية قابلة للتآكل، ما يجعله خاليًا من الصيانة ويضمن عمرًا تشغيليًا طويلًا وأقصى درجات توافر الأنظمة، الأمر الذي يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات والبنى التحتية الحرجة.
وأضاف:
«توفر مجموعتنا الجديدة من حلول التيار المستمر لعملائنا تقنيات مبتكرة لا تقتصر على تحسين كفاءة الطاقة فحسب، بل تُمكّن أيضًا من بناء بنية تحتية مرنة وقادرة على مواجهة متطلبات المستقبل. ويُعد ذلك مساهمة حاسمة في إزالة الكربون من قطاعاتنا الصناعية، ودليلًا على التزامنا بتطوير تقنيات ذات هدف واضح».
التبديل عالي التردد للأحمال الأومية
يُستكمل قاطع القدرة SENTRON 3QD2 بجهاز التبديل شبه الموصل الجديد SIRIUS 3RF5، وهو الأول من نوعه لتطبيقات التيار المستمر. ويتميز هذا الجهاز بعمر تشغيلي طويل ومقاومة منخفضة للتآكل، وقد تم تصميمه خصيصًا لعمليات التبديل عالية التردد للأحمال الأومية، مما يساهم في رفع كفاءة وموثوقية الأنظمة الصناعية. كما يحمل SIRIUS 3RF5 علامة سيمنز EcoTech، التي تعكس تصميمًا مستدامًا وشفافًا بيئيًا.
منظومة متكاملة لتوزيع الطاقة بالتيار المستمر
بالتكامل مع لوحات التوزيع منخفضة الجهد SIVACON S8 – الحاصلة أيضًا على علامة EcoTech – وأنظمة قضبان التوزيع SIVACON 8PS، بالإضافة إلى أجهزة الحماية والتحكم المدمجة للتيار المستمر، تسعى شركة سيمنز إلى تمهيد الطريق لاعتماد أوسع لأنظمة توزيع الطاقة بالتيار المستمر، مع تحقيق مستويات عالية من الموثوقية والكفاءة في قطاعات الإنتاج والبنية التحتية.
خفض ذروة استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 80%
لا تقتصر مزايا أنظمة التيار المستمر على الأجهزة الفردية، بل تمتد إلى مستوى النظام بالكامل. فمن خلال تطبيق شبكات DC، يمكن للعملاء تحقيق وفورات كبيرة في التكاليف والمواد.
فعلى سبيل المثال، في بيئات الإنتاج المعتمدة على الروبوتات، يمكن – باستخدام تقنيات التيار المستمر إلى جانب استعادة الطاقة وتخزينها – خفض ذروة استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 80%، ما ينعكس بشكل مباشر على تقليل التكاليف التشغيلية.
إضافة إلى ذلك، تلغي أنظمة التيار المستمر الحاجة إلى تعويض القدرة غير الفعالة، وتقلل من استخدام النحاس في الكابلات، مما يؤدي إلى توفير في المواد قد يصل إلى 50%، إلى جانب تقليل الأثر البيئي بشكل ملحوظ.