1 Características de las celdas de anillo aisladas con nitrógeno
La nueva generación de celdas de anillo aisladas con nitrógeno tiene las siguientes características principales:
Excelente rendimiento de aislamiento. Todos los componentes vivos están sellados en el interior, con superficies externas hechas de material aislante, bloqueando eficazmente el flujo de corriente e impidiendo la interferencia de objetos cargados externos.
Fuerte resistencia a las condiciones ambientales externas. Tanto la carcasa como los materiales de aislamiento internos poseen una alta resistencia a los desastres naturales y se adaptan bien a las condiciones climáticas adversas.
Baja presión de operación, generalmente no supera los 0,2 MPa.
Estructura compacta con espaciado mínimo entre componentes, permitiendo un diseño racional y centralizado en un solo espacio.
2 Desarrollo
2.1 Reducción de los espacios de gas
Reducir los espacios de gas es una forma efectiva de mejorar el aislamiento. Los espacios más pequeños ofrecen un mejor aislamiento. Los métodos clave incluyen:
Uso de barras colectoras redondas: ayuda a reducir la no uniformidad del campo eléctrico y crea espacio para otros componentes, disminuyendo la intensidad del campo;
Empleo de materiales aislantes de alto rendimiento: bloquea el movimiento de electrones, reduciendo significativamente la distribución de carga y las variaciones de campo;
Adopción de interruptores rotativos: proporciona dobles interrupciones de aislamiento, protege los campos eléctricos en los contactos estáticos e incrusta las bridas dentro del material aislante.
2.2 Diseño de la estructura de aislamiento
El diseño involucra dos aspectos:
Reducción de la intensidad del campo eléctrico alrededor de los embocaduras: logrado mediante el refuerzo de la resistencia aislante, la optimización de la altura de los componentes de tierra y la conformación de las bridas y embocaduras (las formas circulares superan a las rectangulares);
Optimización de los aisladores de soporte: diseño racional del radio del aislador en coordinación con la disposición interna y la protección para reducir la intensidad del campo.
2.3 Efecto de blindaje
El blindaje es crítico para el rendimiento del aislamiento:
Blindaje de bridas: aplicación de blindaje alrededor de las bridas, embocaduras y aislamiento para reducir la intensidad local del campo eléctrico;
Blindaje de aisladores: instalación de escudos metálicos cerca de los aisladores para suprimir el movimiento de electrones;
Uso de materiales aislantes avanzados: reemplazo de materiales obsoletos para prolongar la vida útil. Además, el nitrógeno actúa como antioxidante, previniendo eficazmente la oxidación del equipo.
3 Aplicación
Las celdas de anillo aisladas con nitrógeno tienen un gran potencial en el sector de energía ecológica. A principios del siglo XXI, las unidades aisladas con SF₆ se utilizaron ampliamente en aplicaciones de energía e industrial. El desarrollo de alternativas ecológicas se alinea con los objetivos de sostenibilidad y fomenta la actualización industrial. Como un eslabón clave entre las plantas de energía y los usuarios finales, el reemplazo de este componente con materiales ecológicos trae beneficios mutuos tanto para las empresas de servicios públicos como para la sociedad.
4 Conclusión
Las crisis ecológicas y la destrucción del ozono resaltan el impacto ambiental severo del SF₆. El desarrollo de celdas de anillo aisladas con nitrógeno de 12-24 kV reemplaza este gas de invernadero con nitrógeno de cero contaminación. Al optimizar las barras colectoras, embocaduras, aisladores y estructuras de blindaje, estas unidades reducen significativamente la carga ambiental y contribuyen a la protección del medio ambiente.
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