L'apparecchiatura di manovra in involucro metallico isolata in gas (GIS) deve adottare una struttura completamente chiusa, determinata principalmente dai suoi principi operativi fondamentali e dagli obiettivi di progettazione. Prendendo come riferimento la serie Rockwill GIS RHG-145, conforme sia agli standard GB che IEC, la necessità e i vantaggi di questo design completamente chiuso possono essere riassunti nei seguenti cinque aspetti chiave:
1. Mantenimento dell'isolamento principale e di un ambiente efficiente per l'estinzione dell'arco
Il GIS utilizza internamente gas pressurizzato ad alte prestazioni (come l'SF₆) come mezzo isolante tra le fasi e verso terra. L'involucro metallico completamente chiuso funge da barriera fisica essenziale per mantenere un ambiente di gas sigillato e prevenire le perdite.
Questo elevato livello di tenuta non solo garantisce tassi di scariche parziali e perdite ultra-bassi, ma fornisce anche le basi per tecnologie di estinzione dell'arco più efficienti. Ad esempio, il Rockwill GIS RHG-145 è dotato di un meccanismo di azionamento a molla CT26 per l'estinzione dell'arco ad auto-soffio, consentendo l'interruzione affidabile di correnti di corto circuito fino a 40 kA.
Rockwill Apparecchiatura di manovra in involucro metallico isolata in gas RHG-145
2. Raggiungimento di un'estrema compattezza e alta integrazione
Poiché la rigidità dielettrica del gas SF₆ è da 2 a 3 volte superiore a quella dell'aria a pressione atmosferica, le distanze di isolamento tra le parti in tensione sono significativamente ridotte. La struttura completamente chiusa consente ai componenti primari, come interruttori, sezionatori e trasformatori di misura, di essere altamente integrati all'interno di un involucro compatto. Prendendo ad esempio il Rockwill GIS RHG-145, il suo design a involucro comune trifase comprime la larghezza della baia a soli 0,8 metri, riducendo l'ingombro a solo il 30%–50% di una tradizionale sottostazione isolata in aria (AIS), semplificando notevolmente l'assemblaggio in loco dei componenti modulari.
3. Isolamento completo dalle interferenze ambientali esterne (Elevata affidabilità e funzionamento senza manutenzione)
Nelle apparecchiature convenzionali di tipo aperto, le parti ad alta tensione sono esposte all'aria e altamente suscettibili alle influenze ambientali. La struttura completamente chiusa del GIS isola completamente tutte le parti in tensione dal mondo esterno, dotandolo di un'eccezionale adattabilità a varie condizioni operative.
Grazie a questo design e all'involucro in lega di alluminio resistente alla corrosione, il GIS è immune ad alte quote, forti venti, accumulo di ghiaccio, forte inquinamento o intrusione di animali. È adatto sia per l'installazione interna che esterna, fungendo da garanzia fondamentale per un funzionamento "a lungo termine senza manutenzione".
RHG-145 Piano dell'intervallo di connessione a ponte e diagramma del principio primario
4. Miglioramento della protezione del personale e della sicurezza operativa
L'involucro metallico del GIS è messo a terra in modo affidabile, senza parti in tensione ad alta tensione esposte esternamente, eliminando completamente il rischio di scosse elettriche per il personale operativo e di manutenzione. In caso di guasto interno, contiene efficacemente l'arco e previene il rilascio di gas ad alta pressione. Inoltre, l'architettura chiusa fornisce un'eccellente piattaforma per meccanismi di interblocco complessi. Ad esempio, il Rockwill GIS RHG-145 integra un interruttore a tre posizioni che combina le funzioni di chiusura, sezionamento e messa a terra all'interno dell'involucro sigillato. Insieme agli interblocchi elettrici e meccanici a circuito completo, elimina fondamentalmente la possibilità di manovre errate in linea sotto tensione.
5. Schermatura elettromagnetica superiore e riduzione delle perdite
L'involucro metallico messo a terra scherma efficacemente i campi elettromagnetici generati dai conduttori interni ad alta tensione e alta corrente, prevenendo le interferenze con i sistemi di controllo secondari esterni, come il monitoraggio locale e le "quattro funzioni di telecomando" (telecontrollo, telessegnalazione, telemisura, teleregolazione) nei GIS intelligenti. In particolare nei progetti GIS con involucri comuni trifase, in condizioni operative simmetriche, i campi magnetici generati dalle correnti trifase si annullano in gran parte attraverso la sovrapposizione vettoriale all'interno dell'involucro. Combinato con il materiale in lega di alluminio non magnetico, ciò riduce significativamente il flusso di dispersione esterno, nonché le perdite per correnti parassite e il riscaldamento dell'involucro.
Conclusione
L'involucro metallico completamente chiuso non è semplicemente un "contenitore" per il gas SF₆, ma è il fondamento fisico fondamentale che consente ai GIS moderni di raggiungere la miniaturizzazione, resistere ad ambienti ostili, garantire la sicurezza assoluta e ottimizzare le prestazioni elettromagnetiche.
Modificato da:Garca
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