Perancangan dan Pengembangan Pemutus Sirkuit Vakum WVT-12

I. Penelitian Pasar dan Teknis

Sejak tahun 2003, saya telah terlibat dalam proyek kunci untuk melokalkan teknologi pemutus sirkuit vakum WVT-12 bagi Perusahaan Anhui Longbo. Pada saat itu, dalam kelas tegangan 12kV, pemutus sirkuit vakum telah menduduki lebih dari 98% dari total pemutus sirkuit. Dengan kemajuan pembangunan jaringan listrik dan peningkatan permintaan listrik industri dan perumahan, pasar domestik dan internasional menunjukkan tren kenaikan yang berkelanjutan dalam permintaan untuk pemutus sirkuit vakum 12kV yang canggih.

Teknologi seri WVT berhasil diperkenalkan dari Polandia pada tahun 1997. Teknologi keseluruhan ini berada di tingkat canggih dunia, dan mendominasi pasar di Eropa Timur, Eropa Tengah, Negara-Negara Kesatuan Independen (CIS) dan wilayah lainnya. Melalui penelitian teknis yang mendalam, kami mengamati dengan tajam bahwa pemutus sirkuit vakum sedang menuju miniaturisasi, operasi minimal (atau bebas perawatan), dan keandalan tinggi. Di antaranya, teknologi tiang cor muncul, yang secara cerdik mencor ruang pemadam busur dan sirkuit utama dengan resin epoksi sekaligus, mencapai kinerja luar biasa dari operasi bebas perawatan sepanjang siklus hidup produk, dan telah menjadi tren pengembangan mainstream dalam industri.

Dalam hal patuh standar, pemutus sirkuit vakum domestik sebagian besar mengikuti standar seperti JP3855-96 Syarat Umum Teknis untuk Pemutus Sirkuit Vakum Tegangan Tinggi AC 3.6～40.5kV dan DL403-91 Syarat Teknis untuk Pemesanan Pemutus Sirkuit Tegangan Tinggi Indoor 10～35kV. Secara internasional, meskipun tidak ada standar spesifik yang sepenuhnya sesuai dengan JB3855 China, standar IEC 56 Pemutus Sirkuit Tegangan Tinggi AC sering diterapkan. Perlu disebutkan bahwa standar China dalam hal tingkat isolasi, tingkat tahanan tegangan ruang pemadam busur setelah uji umur listrik, waktu pantulan kontak penutup, dan arus uji untuk uji kenaikan suhu semua lebih tinggi atau lebih ketat daripada standar IEC.

II. Desain Rencana Teknis
(A) Penentuan Konsep Rencana Teknis

Kami membedah dan menganalisis teknologi pemutus sirkuit vakum tipikal di kelas tegangan 12kV, dan membandingkan tiga produk: ZN28, VEP, dan VD4:

• ZN28: Memiliki cakupan pasar yang luas dan harga rendah, termasuk tipe ekonomis, cocok untuk kesempatan umum;

• VD4: Teknologi ABB, berada di posisi terdepan dunia, cocok untuk tempat dengan parameter tinggi dan keandalan tinggi;

• VEP: Menyerap teknologi Jerman dan mematuhi standar nasional China dan standar industri Jerman.

Konsep rencana teknis kami adalah: kinerja listrik dan dimensi eksternal mencapai level VD4, kinerja mekanisme operasi lebih baik dari VEP dan VD4, dengan struktur yang lebih padat, kinerja yang lebih andal, dan sekaligus memiliki harga pasar yang kompetitif.

(B) Desain Rencana Spesifik

• Desain Keseluruhan: Dimensi eksternal dapat dipertukarkan dengan VD4, VEP, dan tipe ZN□-12, dan parameter listrik dasar serta indikator kinerja utama konsisten dengan VD4 dan VEP.

• Rute Konduktif Utama: Mengadopsi tiang tertutup. Melalui teknologi pembentukan APG, komponen sirkuit utama seperti ruang pemadam busur vakum dicor ke dalam resin epoksi dan dibentuk menjadi satu kesatuan, menyederhanakan pemasangan, mengurangi hambatan sirkuit konduktif utama, meningkatkan kinerja isolasi, dan mencapai miniaturisasi dan operasi bebas perawatan.

• Ruang Pemadam Busur Vakum: Dilengkapi dengan ruang pemadam busur vakum keramik segel tengah, kontak tembaga-kromium, dan struktur medan magnet longitudinal berbentuk cawan, memiliki fitur tahanan tegangan tinggi, laju aus listrik rendah, umur listrik panjang, dll.

• Mekanisme Operasi: Diatur depan dan belakang dengan ruang pemadam busur vakum, merupakan mekanisme penyimpanan energi pegas datar dengan fungsi penyimpanan energi manual dan listrik. Menggunakan desain modular, mengurangi tautan perantara dalam mekanisme transmisi, dan menggunakan mekanisme pin setengah poros sekunder untuk retensi penutup. Mekanisme penyimpanan energi menggunakan desain pengurangan kecepatan turbin dan ulir, dll. Kumparan trip adalah struktur langsung bertutup penuh, dan penyesuaian over-travel terhubung ke mekanisme melalui batang tarik insulasi, memudahkan penyesuaian over-travel switch tanpa harus melepas sirkuit utama.

• Desain Kontak: Mengadopsi kontak medan magnet longitudinal berbentuk cawan. Saat busur api, arus menghasilkan medan magnet longitudinal, membuat busur tersebar dan didistribusikan merata. Ketika arus melewati nol, kekuatan isolasi pulih dengan cepat untuk mencapai pemutusan.

III. Analisis Manfaat Ekonomi dan Sosial

Pada akhir Februari 2006, kami memproduksi pemutus sirkuit vakum tegangan tinggi indoor WVT sesuai dengan rencana desain. Setelah pemeriksaan kualitas, dikirim ke pusat pengujian nasional untuk uji tipe pada tanggal 2 Maret. Pada tanggal 13 April, laporan pemeriksaan diperoleh, dan hasilnya memenuhi persyaratan, memenuhi standar pemutus sirkuit M2 dan C2.

Produk ini memiliki teknologi canggih dan hak kekayaan intelektual independen, dengan umur panjang dan operasi bebas perawatan, mengurangi kerugian ekonomi dari perawatan listrik. Memiliki kinerja isolasi yang baik, dapat digunakan di lingkungan yang keras, dapat menggantikan produk impor, dan memiliki harga yang lebih rendah. Permintaan pasar domestik tahunan sekitar 350.000 unit, menunjukkan prospek pasar yang luas dan manfaat ekonomi dan sosial yang baik.