Progettazione e sviluppo dell'interruttore a vuoto WVT-12

I. Ricerca di mercato e tecnica

Dal 2003, mi sono occupato del progetto chiave per la localizzazione della tecnologia dell'interruttore a vuoto WVT-12 per l'azienda Anhui Longbo. All'epoca, nella classe di tensione 12kV, gli interruttori a vuoto avevano occupato oltre il 98% degli interruttori totali. Con l'avanzamento della costruzione della rete elettrica e la crescita della domanda di energia elettrica industriale e domestica, i mercati nazionale e internazionale hanno mostrato una tendenza continua al rialzo nella richiesta di avanzati interruttori a vuoto da 12kV.

La tecnologia WVT è stata introdotta con successo dalla Polonia nel 1997. La sua tecnologia complessiva è al livello avanzato mondiale e domina i mercati dell'Europa orientale, centrale, della Comunità degli Stati Indipendenti (CIS) e altre regioni. Attraverso approfondite ricerche tecniche, abbiamo osservato che gli interruttori a vuoto stanno andando verso la miniaturizzazione, operazioni minime (o senza manutenzione) e alta affidabilità. Tra queste, è emersa la tecnologia dei poli fusi, che fonde astutamente la camera di spegnimento e il circuito principale in resina epossidica in un'unica volta, raggiungendo l'eccellente prestazione di operazione senza manutenzione per tutto il ciclo di vita del prodotto, ed è già diventata la tendenza di sviluppo mainstream nell'industria.

In termini di conformità agli standard, gli interruttori a vuoto nazionali seguono principalmente standard come JP3855-96 Condizioni tecniche generali per interruttori a vuoto ad alta tensione AC da 3,6～40,5kV e DL403-91 Condizioni tecniche per l'ordine di interruttori ad alta tensione indoor da 10～35kV. A livello internazionale, sebbene non esista uno standard specifico completamente corrispondente al JB3855 cinese, lo standard IEC 56 Interruttori ad alta tensione AC viene spesso applicato. È degno di nota che gli standard cinesi in termini di livello di isolamento, livello di resistenza alla tensione delle camere di spegnimento dopo i test di vita elettrica, tempo di rimbalzo dei contatti durante la chiusura e corrente di prova per i test di riscaldamento sono tutti superiori o più rigorosi rispetto agli standard IEC.

II. Progettazione dello schema tecnico
(A) Determinazione del concetto dello schema tecnico

Abbiamo sezionato e analizzato le tipiche tecnologie degli interruttori a vuoto nella classe di tensione 12kV, e confrontato tre prodotti: ZN28, VEP e VD4:

• ZN28: Ha una vasta copertura di mercato e un prezzo basso, appartiene al tipo economico, adatto per occasioni generali;

• VD4: Tecnologia ABB, in posizione di leadership mondiale, adatta per luoghi ad alto parametro e alta affidabilità;

• VEP: Digera la tecnologia tedesca e si conforma sia agli standard nazionali cinesi che agli standard industriali tedeschi.

Il nostro concetto di schema tecnico è: le prestazioni elettriche e le dimensioni esterne raggiungono il livello del VD4, le prestazioni del meccanismo di funzionamento sono superiori a quelle del VEP e VD4, con una struttura più compatta, prestazioni più affidabili e, nello stesso tempo, ha prezzi di mercato competitivi.

(B) Progettazione specifica dello schema

• Progettazione generale: Le dimensioni esterne sono interscambiabili con VD4, VEP e ZN□-12, e i parametri elettrici di base e gli indicatori principali di prestazione sono coerenti con quelli di VD4 e VEP.

• Circuito conduttore primario: Adotta poli fusi. Attraverso la tecnologia di formatura APG, i componenti del circuito principale come le camere di spegnimento a vuoto vengono incorporati in resina epossidica e fusi in un corpo unico, semplificando l'assemblaggio, riducendo la resistenza del circuito del circuito conduttore principale, migliorando le prestazioni di isolamento e realizzando la miniaturizzazione e l'operazione senza manutenzione.

• Camera di spegnimento a vuoto: È dotata di una camera di spegnimento a vuoto in ceramica sigillata centralmente, contatti in rame-cromo e una struttura magnetica longitudinale a coppa, caratterizzata da alta resistenza alla tensione, basso tasso di usura elettrica, lunga vita elettrica, ecc.

• Meccanismo di funzionamento: Disposto davanti e dietro alla camera di spegnimento a vuoto, è un meccanismo di accumulo di energia a molla piana con funzioni di accumulo di energia manuale ed elettrica. Adotta un design modulare, riduce i collegamenti intermedi nel meccanismo di trasmissione e utilizza un meccanismo di perno a metà asse secondario per la tenuta in chiusura. Il meccanismo di accumulo di energia utilizza un disegno di decelerazione a turbina e vite, ecc. Il bobina di sgancio è di struttura diretta completamente chiusa, e il regolaggio dell'oltrepassaggio è collegato al meccanismo tramite un tirante isolante, facilitando il regolaggio dell'oltrepassaggio dell'interruttore senza rimuovere il circuito principale.

• Progettazione dei contatti: Adotta contatti a campo magnetico longitudinale a coppa. Durante l'arco, la corrente genera un campo magnetico longitudinale, facendo diffondere e distribuire uniformemente l'arco. Quando la corrente passa per zero, la resistenza isolante si ripristina rapidamente per realizzare lo spegnimento.

III. Analisi dei benefici economici e sociali

Alla fine di febbraio 2006, abbiamo prodotto l'interruttore a vuoto ad alta tensione WVT indoor secondo lo schema di progettazione. Dopo l'ispezione di qualità, è stato inviato al centro di test nazionale per i test di tipo il 2 marzo. Il 13 aprile, è stato ottenuto il rapporto di ispezione, e i risultati hanno soddisfatto i requisiti, soddisfacendo gli standard degli interruttori M2 e C2.

Questo prodotto presenta tecnologia avanzata e diritti di proprietà intellettuale indipendenti, con lunga durata e operazione senza manutenzione, riducendo le perdite economiche dovute alla manutenzione elettrica. Ha buone prestazioni di isolamento, può essere utilizzato in ambienti difficili, può sostituire i prodotti importati e ha un prezzo inferiore. La domanda annuale del mercato nazionale è di circa 350.000 unità, mostrando ampie prospettive di mercato e buoni benefici economici e sociali.