I. Kluczowe elementy projektowania konstrukcji mechanicznej
Projektowanie konstrukcji mechanicznej transformatorów napięciowych AIS zapewnia długotrwałą stabilną pracę. Dla transformatorów napięciowych AIS o napięciu znamionowym 66 kV (konstrukcja słupkowa):
Materiał słupka: Użycie odlewu żywicy epoksydowej + ramy metalowej dla wytrzymałości mechanicznej, odporności na zanieczyszczenia i warunki atmosferyczne. Specjalny projekt wymagany dla 66 kV (w porównaniu do 35 kV i poniżej). Sucha izolacja (powłoka porcelanowa/epoksydowa) wymaga wystarczającej odporności na gięcie i uderzenia w trudnych warunkach zewnętrznych.
Odprowadzanie ciepła: Opieranie się na naturalnej konwekcji; zapewnienie wzrostu temperatury zwinięcia ≤ 80 K. Dla typów elektronicznych dodawanie wymuszonego chłodzenia powietrza/materiali termicznych (np. moduły rurek ciepłochłonnych kontrolują wzrost temperatury magistrali < 65 K przy 40 °C, 14% poniżej standardów branżowych).
Antywibracje: Zgodność z GB/T 20840.11 - 2025 (transport: elementy wibracji 10 g; kontrole po transporcie). Używanie amortyzujących podstawek/materiałów tłumieniowych (np. karton miodowy + pianka poliuretanowa; przemieszczenie wewnętrzne < 1 mm podczas transportu 3 g na wysokości 5000 m).
II. Środek izolacyjny i projektowanie konstrukcji
Kluczowe dla wydajności izolacyjnej, bezpieczeństwa i przyjazności dla środowiska:
Zamknięcie: Jednokanałowy wielokrotne rowki szczelne (stosunek kompresji 22% - 25%). Paski uszczelniające EPDM, spawane zbiorniki ze stali nierdzewnej, podwójne paski O zapewniają szczelność (roczna utrata ≤ 0,5%). Spełnianie kontroli spoin (promieni X, barwnik) i prób hydrostatycznych.
Konstrukcja izolacyjna: Dla typów elektromagnetycznych, używanie rdzeni bocznych lub kombinacji 3 jednofazowych. Dla typów kondensacyjnych, optymalizacja dzielników kondensacyjnych/jednostek elektromagnetycznych. Spełnianie odstępów elektrycznych/poziomych (np. PD3: odstęp poziomy systemu 12 kV ≥ 240 mm).
III. Projektowanie adaptacji środowiskowej
Zapewnia niezawodną pracę na zewnątrz:
Temperatura: Praca w zakresie -40 °C ~ +55 °C (GB/T 4798.4). Używanie stabilnych materiałów (guma silikonowa/żywica epoksydowa; żywica epoksydowa 155 °C przeszła IEC 60216 - 1). Optymalizacja odprowadzania ciepła (np. pręty miedziane pokryte srebrem przeszły 1000-godzinny test solanki, zmiana oporu kontaktowego ≤ 15%).
Antyzanieczyszczanie: Projektowanie zgodnie z PD3 (wysoki CTI żywica epoksydowa, powłoki RTV). Np. powłoki poliuretanowe (≥ 1 mm) zwiększają odporność na UV 3x (test QUV: ΔE < 3 po 5000 h).
Antystarzenie: Weryfikacja poprzez testy IEC (CTI, starzenie termiczne, test solanki). Używanie prętów miedzianych pokrytych cyną (≥ 15 μm; przeszły 56-dniowe testy wilgotno-ciepłowe). Włączanie ochrony (membrane antystarzeniowe/antykorozyjne; unikanie wody/wypaczeń przez lód).
IV. Projektowanie zabezpieczeń
Zapewnia bezpieczeństwo systemu/urządzenia:
Przekładniki: Pierwsze: RW10 - 35/0,5 (0,5 A, 1000 MVA łamanie). Drugie: 3 - 5 A (ochrona), 1 - 2 A (pomiar); czas topienia < czas działania ochrony.
Ziemienie: Zastosowanie „jednopunktowego ziemienia” (neutralny główny, drugi w pomieszczeniu sterowniczym, trzeci otwarty trójkąt). Spełnianie standardów oporów (zależnie od typu/scenariusza).
Wybuchobezpieczność: Ciśnienie rozerwania membrany = 2× nominalne (np. 66 kV: 0,8 MPa dla 0,4 MPa nominalnego). Używanie materiałów antystarzeniowych/antykorozyjnych (polikarbonat/stal nierdzewna); unikanie wody/wypaczeń przez lód.
VIII. Podsumowanie i sugestie
Projektowanie transformatorów napięciowych AIS wymaga kompleksowego rozważenia struktury, izolacji, środowiska, bezpieczeństwa i inteligencji.
Wskazówki projektowe: Konstrukcja słupkowa (żywica epoksydowa + rama metalowa); odprowadzanie ciepła (optymalizacja konwekcji, dodawanie chłodzenia, jeśli potrzebne); antywibracje (materiały amortyzujące, walidacja testami).
Bezpieczeństwo: Przekładniki (zgodne specyfikacje), jednopunktowe ziemienie, wybuchobezpieczne membrany (2× ciśnienie nominalne, materiały antystarzeniowe).
Przyszłe projekty będą skupiać się na przyjazności dla środowiska, inteligencji i cyfryzacji. Postępowanie zgodnie ze standardami/specyfikacjami zapewnia stabilną pracę.
