WVT-12 tyhjiöpäätteen suunnittelu ja kehitys

I. Markkinatutkimus ja tekninen tutkimus

Vuodesta 2003 lähtien olen osallistunut Anhui Longbon yhtiön WVT-12 tyhjiökatkaisimen teknologian paikallistamiseen. Tuolloin 12 kV jännite-luokassa tyhjiökatkaisimet olivat vallinneet yli 98 prosenttia kaikista katkaisimista. Sähköverkkojen rakentamisen edistymisen ja teollisuuden sekä asuntojen sähkötarpeen kasvun myötä kotimaan ja kansainvälisten markkinoiden kysyntä edistyneille 12 kV tyhjiökatkaisimille on osoittanut jatkuvaa nousua.

WVT-sarjan teknologia tuotiin onnistuneesti Puolasta vuonna 1997. Sen kokonaisvaltainen teknologia on maailman edistyneellä tasolla, ja se hallitsee markkinoita Itä-Euroopassa, Keski-Euroopassa, Itsenäisiä Valtioita -säätiössä (CIS) ja muissa alueilla. Syvällisen teknisen tutkimuksen kautta olemme havainneet, että tyhjiökatkaisimet suuntautuvat pienten mittakaavojen, minimaalisen (tai huoltovapaan) toiminnan ja korkean luotettavuuden suuntaan. Niissä on ilmennyt erityisesti tyyppi, jossa kaasupylväs valmistetaan epoksiharjalla kerrallaan, mikä mahdollistaa huoltovapauden koko tuotteen elinkaaren ajan, ja tämä on jo tullut alan pääsuuntaukseksi.

Standardien noudattamisessa kotimaiset tyhjiökatkaisimet noudattavat pääasiassa standardeja, kuten JP3855-96 Yleiset tekniikaliset ehdot 3.6～40.5 kV vaihtosähköisten korkeajännitteisten tyhjiökatkaisimille ja DL403-91 Teknisiä ehtoja 10～35 kV sisäisille korkeajännitteisille katkaisimille. Kansainvälisesti, vaikka ei ole spesifistä standardia, joka vastaisi täysin Kiinan JB3855:ta, sovelletaan usein IEC 56 AC High-Voltage Circuit Breakers-standardia. On mainittava, että Kiinan standardit insulointitasoa, tyhjiökatkaisimen sähköisen elinkaaren jälkeisen rikkoutumisen kestävyyttä koskevan sähköjännitteen, kontaktien sulkeutumispalin ajan ja lämpötilakokeen testisähkövirran suhteen ovat kaikki korkeampia tai tiukempia kuin IEC-standardit.

II. Tekninen ratkaisusuunnittelu
(A) Teknisen ratkaisun käsitteen määrittely

Analysoidessamme tyypillisiä 12 kV jännite-luokan tyhjiökatkaisimien teknologioita vertasimme kolmea tuotetta: ZN28, VEP ja VD4:

• ZN28: Laaja markkina-aluetta ja alhainen hinta, kuuluu taloudelliseen tyypin, sopii yleisiin käyttötarkoituksiin;

• VD4: ABB-teknologia, maailmanjohtava asemassa, sopii korkean parametrin ja korkean luotettavuuden paikkoihin;

• VEP: Saksalaisen teknologian perusteltu versio, joka noudattaa sekä kiinalaisia kansallisia standardeja että saksalaisia teollisuusstandardeja.

Tekninen ratkaisumme on: sähköiset ominaisuudet ja ulkomuodot saavuttavat VD4:n tasolle, toimintamekanismi on parempi kuin VEP:n ja VD4:n, rakenne on tiiviimpi, luotettavuus parempi, ja samalla hinnat ovat kilpailukykyiset.

(B) Tarkempi ratkaisusuunnittelu

• Yleinen suunnittelu: Ulkomuodot ovat vaihtokelpoisia VD4:n, VEP:n ja ZN□-12:n kanssa, ja perussähköiset parametrit ja pääominaisuudet ovat yhteensopivia VD4:n ja VEP:n kanssa.

• Pääjohtopolku: Hyödyntää paketoituja pylväitä. APG-muovausprosessin avulla pääjohtopolun komponentit, kuten tyhjiökatkaisimet, upotetaan epoksiharjaan ja kaivataan yhtenäiseksi kokonaisuudeksi, mikä yksinkertaistaa kokoamista, vähentää pääjohtopolun vastusta, parantaa sähköisoloinnin ominaisuuksia, ja saavuttaa miniaturisoinnin ja huoltovapauden.

• Tyhjiökatkaisin: Varustettu keskimmäisesti suljetulla keramiikkatyhjiökatkaisimella, kupari-kromi-yhteyksillä ja kupillaiseen pituusmagneettikenttärakenteeseen, jolla on korkea sähköjännitteen kestävyys, matala sähköinen kuluminopeus, pitkä sähköinen elinkaari jne.

• Toimintamekanismi: Järjestetty tyhjiökatkaisimen etu- ja takana, se on tasoista kevytyksen varastointimekanismi, jolla on manuaali- ja sähköinen varastointitoiminto. Se hyödyntää modulaarista suunnittelua, vähentää välimerkkejä siirtomekanismissa ja käyttää toissijaisen puolipinion mekanismia sulkeutumisen säilyttämiseen. Varastointimekanismi käyttää turbiini- ja kierimänopeusmuuntimia jne. Pysäytyskumpu on täysin suljettu suoratoimiva rakenne, ja liiallisen matkan säätö on yhdistetty mekanismiin sähköeristävällä vetokauhulla, mikä helpottaa katkaisimen liiallisen matkan säätöä ilman pääjohtopolun poistamista.

• Kontaktisuunnittelu: Hyödyntää kupillaiseen pituusmagneettikenttäkontakteja. Arkkujen aikana virta luo pituusmagneettikentän, joka levittää arkan tasaisesti. Kun virta menee nollaan, eristysvoima palautuu nopeasti katkaisemiseen.

III. Taloudellinen ja sosiaalinen hyötyanalyysi

Loppuhelmikuussa 2006 valmistimme WVT-sisäisen korkeajännitteisen tyhjiökatkaisimen suunnitellun mallin mukaan. Laadunvalvonnasta läpäistyään se lähetettiin kansalliseen testikeskukseen tyypeistämistestaukseen 2. maaliskuuta. 13. huhtikuuta saatiin testiraportti, ja tulokset täyttivät vaatimukset, täsmäämällä M2- ja C2-katkaisimien standardeihin.

Tämä tuote on edistynyt teknologialla ja omalla immateriaaliomaisuudella, pitkällä elinkaarella ja huoltovapaana toiminnalla, mikä vähentää sähköhuollon aiheuttamia taloudellisia tappioita. Sillä on hyvä eristysominaisuus, se voidaan käyttää ankarissa olosuhteissa, se voi korvata tuotetiedotteet, ja sillä on alempi hinta. Kotimainen markkinakysyntä on noin 350 000 kappaletta vuodessa, mikä osoittaa laajan markkinanäkymän ja hyvät taloudelliset ja sosiaaliset hyödyt.