ویژگی‌ها و توسعه واحدهای حلقه اصلی عایق‌شده با نیتروژن
1 ویژگی‌های واحدهای حلقه اصلی با عایق نیتروژن
نسل جدید واحدهای حلقه اصلی با عایق نیتروژن دارای ویژگی‌های اصلی زیر است:
عملکرد عایق بندی عالی. تمامی قطعات زنده در داخل بسته شده‌اند، با سطوح خارجی از ماده عایق بندی ساخته شده‌اند که به طور موثری جریان الکتریکی را مسدود می‌کنند و تداخل از اشیاء باردار خارجی را پیشگیری می‌کنند.
مقاومت قوی در برابر شرایط محیطی خارجی. هم پوشش و هم مواد عایق بندی داخلی دارای مقاومت بالا در برابر فاجعه‌های طبیعی و تطبیق خوب با شرایط آب و هوایی سخت هستند.
فشار عملیاتی کم، معمولاً از 0.2 مگاپاسکال فراتر نمی‌رود.
ساختار فشرده با فاصله‌های کمتر بین قطعات، امکان توزیع منطقی و متمرکز در یک فضای واحد را فراهم می‌کند.
2 توسعه
2.1 کاهش فواصل گازی
کاهش فواصل گازی روش مؤثری برای افزایش عایق بندی است. فواصل کوچکتر عایق بندی بهتری ایجاد می‌کنند. روش‌های کلیدی شامل موارد زیر است:
استفاده از باربرهای دایره‌ای: کمک می‌کند به کاهش غیر یکنواختی میدان الکتریکی و فضا برای قطعات دیگر ایجاد می‌کند، شدت میدان را کاهش می‌دهد؛
استفاده از مواد عایق بندی با عملکرد بالا: حرکت الکترون‌ها را مسدود می‌کند، توزیع بار و تغییرات میدان را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد؛
استفاده از سوئیچ‌های چرخشی: دو نقطه قطع عایق بندی ارائه می‌دهد، میدان الکتریکی در تماس‌های ثابت را محافظت می‌کند و فلانژ‌ها را در ماده عایق بندی جاسازی می‌کند.
2.2 طراحی ساختار عایق بندی
طراحی شامل دو جنبه است:
کاهش شدت میدان الکتریکی حول بوشینگ‌ها: با افزایش قدرت عایق بندی، بهینه‌سازی ارتفاع قطعات زمینی و شکل‌دهی به فلانژ‌ها و بوشینگ‌ها (شکل‌های دایره‌ای بهتر از مستطیلی عمل می‌کنند)؛
بهینه‌سازی عایقات پشتیبان: طراحی منطقی شعاع عایق با هماهنگی با چیدمان داخلی و محافظت برای کاهش شدت میدان.
2.3 اثر محافظت
محافظت برای عملکرد عایق بندی بسیار مهم است:
محافظت فلانژ: اعمال محافظت دور فلانژ‌ها، بوشینگ‌ها و عایق بندی برای کاهش شدت محلی میدان الکتریکی؛
محافظت عایق: نصب محافظ‌های فلزی نزدیک عایق‌ها برای کاهش حرکت الکترون‌ها؛
استفاده از مواد عایق بندی پیشرفته: جایگزینی مواد قدیمی برای افزایش طول عمر. علاوه بر این، نیتروژن به عنوان یک آنتی‌اکسیدانت عمل می‌کند و به طور موثری از اکسیداسیون تجهیزات جلوگیری می‌کند.
3 کاربرد
واحدهای حلقه اصلی با عایق نیتروژن در بخش انرژی سبز امیدبخش هستند. در اوایل قرن ۲۱، واحدهای عایق‌بندی شده با SF₆ در کاربردهای انرژی و صنعتی به طور گسترده استفاده می‌شدند. توسعه جایگزین‌های دوستانه‌تر با محیط زیست با اهداف پایداری همخوانی دارد و به به‌روزرسانی صنعت کمک می‌کند. به عنوان یک لینک کلیدی بین نیروگاه‌ها و کاربران نهایی، جایگزینی این قطعه با مواد سبز مزایای متقابلی برای شرکت‌های برق و جامعه ایجاد می‌کند.
4 نتیجه‌گیری
بحران‌های زیست‌محیطی و نابودی لایه ازن اهمیت تأثیرات زیست‌محیطی SF₆ را نشان می‌دهند. توسعه واحدهای حلقه اصلی با عایق نیتروژن ۱۲-۲۴ کیلوولت، این گاز گلخانه‌ای را با نیتروژن بدون آلودگی جایگزین می‌کند. با بهینه‌سازی باربرها، بوشینگ‌ها، عایق‌ها و ساختارهای محافظ، این واحد‌ها بار زیست‌محیطی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند و به حفاظت از محیط زیست کمک می‌کنند.
