Avec l'automatisation accélérée des équipements électriques, divers types d'appareils de distribution moyenne tension ont émergé sur le marché. Classés par leur milieu d'isolation, ils se divisent principalement en types à isolation à air, à SF₆ et à isolation solide, chacun ayant ses propres avantages et inconvénients : l'isolation solide offre une bonne performance mais une faible respectabilité environnementale, le SF₆ présente une excellente capacité d'extinction d'arc mais est un gaz à effet de serre, et l'isolation à air a un bon rapport coût-efficacité mais un volume plus grand. Les entreprises ont besoin d'une sélection globale pour améliorer l'efficacité de l'application.
Caractéristiques de développement
Après un siècle de développement, les appareils de distribution moyenne tension disposent d'un système de normes techniques solide. Les besoins des utilisateurs se sont déplacés des fonctions/paramètres de base vers une haute fiabilité et un faible coût d'exploitation ; l'établissement des normes se concentre davantage sur la continuité de fonctionnement et la sécurité ; les équipements primaire et secondaire montrent une répartition claire des tâches avec des structures de produits diversifiées ; les technologies numériques et de détection en ligne favorisent l'intelligence, réduisant les coûts d'exploitation.
Situation actuelle du développement
Appareils de distribution à isolation à air
Utilisant l'air comme milieu d'isolation, y compris les boîtiers de jonction en anneau et les appareils de distribution métalliques à disjoncteur mobile, qui sont sûrs et écologiques. Les équipements métalliques de grande capacité sont adaptés aux scénarios d'alimentation de forte puissance, tandis que les boîtiers de jonction en anneau sont compacts, peu coûteux et faciles à installer, principalement utilisés dans les terminaux moyenne tension. Équipés de dispositifs de protection intégrés et de transformateurs, ils peuvent former un système d'automatisation de distribution complet.
Appareils de distribution à isolation au SF₆
Le gaz SF₆ excelle dans l'extinction d'arc et l'isolation, convient aux applications moyenne et haute tension, mais est réglementé en raison de son effet de serre. Les disjoncteurs sous vide (VCBs) sont limités à ≤35kV en raison des contraintes d'isolation, donc les équipements au SF₆ restent essentiels pour les tensions plus élevées. Les solutions incluent l'utilisation de mélanges gazeux pour réduire la consommation de SF₆ et l'amélioration des technologies de prévention de fuite et de recyclage.
Appareils de distribution à isolation solide
Avec une coulée d'époxy résine totalement étanche, ils sont protégés contre la pollution et indépendants de l'altitude, applicables aux systèmes ≤35kV. Cependant, le coût élevé, les défis de dissipation de chaleur et la difficulté de dégradation de l'époxy freinent l'adoption généralisée. Une optimisation de la conception est nécessaire pour équilibrer l'étanchéité et la dissipation de chaleur.
Avancées technologiques clés
Technologie d'interruption
Les VCBs avec des contacts en CuCr et une structure de champ magnétique longitudinal améliorent la capacité d'interruption. Les enveloppes en céramique permettent la miniaturisation et la production en série à bas coût.
Technologie d'isolation
Les appareils de distribution à isolation gazeuse utilisent N₂/air au lieu de SF₆, tandis que les appareils de distribution à isolation solide améliorent la résistance environnementale via l'encapsulation en époxy. Tous deux adoptent la simulation de champ électrique pour la fiabilité.
Mises à niveau intelligentes
Les capteurs intégrés et les modules de communication permettent la surveillance en ligne de l'état. Les dispositifs de protection numériques et les transformateurs électroniques remplacent progressivement les composants traditionnels.
Tendances de développement
La miniaturisation et l'intelligence sont les tendances principales : les équipements miniaturisés réduisent l'emprise des postes de transformation de plus de 30 %, abaissant les coûts fonciers ; l'intelligence améliore l'efficacité de maintenance grâce aux jumeaux numériques et aux technologies 5G. Les efforts futurs devraient viser à éliminer les équipements non essentiels au SF₆, promouvoir l'isolation sous vide et solide, et soutenir le développement des réseaux intelligents.
Conclusion
Les appareils de distribution sous vide dominent actuellement le marché, tandis que les produits à isolation au SF₆ et solide ont une pénétration faible. Accélérer l'application des interrupteurs sous vide intelligents et résoudre les problèmes environnementaux de l'isolation solide répondra mieux aux besoins verts et intelligents des systèmes électriques.
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