Dizajn i razvoj vakuumskog prekidača WVT-12

I. Istraživanje tržišta i tehnologije

Od 2003. godine angažovan sam na ključnom projektu lokalizacije tehnologije vakuumskog prekidača WVT-12 za kompaniju Anhui Longbo. U to vreme, u kategoriji napona od 12kV, vakuumski prekidači su zauzimali više od 98% ukupnog broja prekidača. Sa napredkom izgradnje mreže i porastom potražnje za električnom energijom u industriji i stanovništvu, domaća i međunarodna tržišta su pokazala kontinuiran rast potražnje za naprednim vakuumskim prekidačima od 12kV.

Tehnologija serije WVT je uspešno uvedena iz Poljske 1997. godine. Njena opšta tehnologija je na svetskom nivou, i dominira na tržištima u Istocnoj Evropi, Centralnoj Evropi, Sodružstvu Nezavisnih Država (CIS) i drugim regionima. Kroz duboko tehnološko istraživanje, shvatili smo da vakuumski prekidači teže miniaturizaciji, minimalnom (ili bez održavanja) radu i visokoj pouzdanosti. Među njima se pojavila tehnologija lisanih polova, koja umetno liva zagajnu komoru i glavni tok u epoksnu smolu jednim korakom, postižući odlične performanse bez održavanja tokom celog životnog veka proizvoda, što je već postalo mainstream trend u industriji.

U pogledu pridržavanja standarda, domaći vakuumski prekidači uglavnom slijede standarde kao što su JP3855-96 Opće tehničke specifikacije za vakuumsku visokonaponsku prekidača na AC struju od 3.6～40.5kV i DL403-91 Tehnički uvjeti za narudžbu unutrašnjih visokonaponskih prekidača od 10～35kV. Međunarodno, iako ne postoji specifičan standard koji potpuno odgovara kineskom JB3855, često se primjenjuje standard IEC 56 Visokonaponski prekidači na AC struju. Važno je napomenuti da su kineski standardi u pogledu razina izolacije, izdržljivost pod naponom zagajnih komora nakon testiranja električnog životnog veka, vremena odbijanja kontakata pri zatvaranju, i testirajuće struje za testove povišenja temperature, svi su viši ili stroži od IEC standarda.

II. Dizajn tehničkog rešenja
(A) Određivanje koncepta tehničkog rešenja

Rasclanjivali i analizirali smo tipične vakuumskim prekidače u kategoriji napona od 12kV, i uporedili tri proizvoda: ZN28, VEP i VD4:

• ZN28: Imao je široko pokrivenje tržišta i nisku cenu, pripada ekonomskom tipu, prikladan za opće prilike;

• VD4: ABB tehnologija, na svjetskom vrhu, prikladna za mesta sa visokim parametrima i visokom pouzdanosti;

• VEP: Prijimatelj njemačke tehnologije, u skladu sa kineskim nacionalnim standardima i njemačkim industrijskim standardima.

Naš koncept tehničkog rešenja je: električka performansa i spoljne dimenzije doseguju nivo VD4, performansa mehanizma rada bolja je od VEP i VD4, sa kompaktnijom strukturom, pouzdanijim performansama, i istovremeno, ima konkurentne tržišne cene.

(B) Specifični dizajn rešenja

• Opšti dizajn: Spoljne dimenzije su zamjenjive sa VD4, VEP i ZN□-12 tipovima, a osnovni električki parametri i glavni pokazatelji performansi su u skladu sa VD4 i VEP.

• Glavni vodični tok: Koristi lisane pole. Kroz APG proces formiranja, glavni vodični elementi poput zagajnih komora su ugrađeni u epoksnu smolu i oliveni u integralno telo, pojednostavljujući montažu, smanjujući otpor glavnog vodičnog toka, poboljšavajući performanse izolacije i ostvarujući miniaturizaciju i rad bez održavanja.

• Zagajna komora: Opremljena je sredinskim sigurnim keramičkim zagajnom komorom, bakarno-kromnim kontaktima i čašičastom longitudinalnom magnetskom strukturom, karakterišući visoku izdržljivost pod naponom, nizak stopa elektro erozije, dug električni životni vek itd.

• Mehanizam rada: Smješten ispred i iza zagajne komore, to je planar-springski mehanizam akumulacije energije sa manuelnim i električnim akumulacijom energije. Koristi modularni dizajn, smanjuje međuspojnica u prenosnom mehanizmu, i koristi sekundarni poluosi pin mehanizam za zadržavanje zatvaranja. Mekhanizam akumulacije energije koristi turbo i crve deceleracioni dizajn itd. Bobina za prekid je potpuno zatvorene direktno djelujuće strukture, a prilagodba preleta povezana je s mehanizmom putem izolacijske povlačne štapiće, omogućujući prilagodbu preleta prekidača bez uklanjanja glavnog vodičnog toka.

• Dizajn kontakata: Koristi čašičasti longitudinalni magnetski kontakt. Tijekom lukovanja, struja generiše longitudinalno magnetsko polje, čime se luk rasprostranjjuje i ravnomjerno distribuira. Kada struja prolazi kroz nulu, izolativna snaga brzo se oporavi kako bi se postiglo prekidanje.

III. Analiza ekonomskih i društvenih koristi

Do kraja februara 2006. godine, proizveli smo unutrašnji visokonaponski vakuumski prekidač WVT prema dizajnu. Nakon kontrola kvalitete, poslali smo ga na nacionalni probni centar za tipične teste 2. marta. 13. aprila dobili smo izvještaj o inspekciji, a rezultati su zadovoljili zahtjeve, ispunjavajući standarde prekidača M2 i C2.

Ovaj proizvod ima naprednu tehnologiju i samostalna intelektualna svojstva, dug životni vek i rad bez održavanja, smanjujući ekonomske gubitke od električnog održavanja. Ima dobre izolacijske performanse, može se koristiti u teškim okruženjima, može zamijeniti uvozne proizvode, i ima nižu cenu. Godišnja potražnja na domaćem tržištu iznosi oko 350.000 komada, pokazujući širok spektar tržišnih perspektiva i dobre ekonomske i društvene koristi.