Avaimetomaisuuden ja tyhjyyden soveltamisen kehitys tyynnyriä käyttävissä rengasjakeluyksiköissä

1 Typpiin päälle rakennettujen säännöllisten ympyrämainitun yksiköiden ominaisuudet

Uusi sukupolvi typpiin päälle rakennettuja säännöllisiä ympyrämainituja yksiköitä on seuraavilla pääpiirteillä:

• Erinomainen eristyskyky. Kaikki sähköiset komponentit on suljettu sisään, ulkopinnat tehty eristävästä materiaalista, mikä estää tehokkaasti sähkövirtauksen ja ulkoisten sähkotasosten häiriöt.

• Vahva vastustus ulkoisiin ympäristöolosuhteisiin. Sekä kotelot että sisäiset eristävät materiaalit ovat kestäviä luonnonkatastrofeille ja sopeutuvat hyvin kovimpiinkin sääoloihin.

• Matala toimintapaine, yleensä enintään 0,2 MPa.

• Kompakti rakenne komponenttien pienellä välistävälillä, mikä mahdollistaa järkevän ja keskitetyn asettelun yhdessä tilassa.

2 Kehitys
2.1 Kaasuvälien vähentäminen

Kaasuvälien vähentäminen on tehokas tapa parantaa eristystä. Pienemmät välit tuottavat paremman eristyksen. Tärkeimmät menetelmät ovat:

• Ympyrämuotoisten sähköjohtojen käyttö: auttaa vähentämään sähkökentän epätasaista jakautumista ja luo tilaa muille komponenteille, matalentamalla kentän intensiteettiä;

• Korkean suorituskykyisen eristävän materiaalin käyttö: estää elektronien liikkuvuuden, vähentää huomattavasti varauksen jakautumista ja kentän vaihteluja;

• Kierrättävien kytkentöjen käyttö: tarjoaa kaksoiseristyksen katkaisu, suojelee sähkökenttiä staattisissa yhteyksissä ja upotetaan flanssit eristävään materiaaliin.

2.2 Eristysrakenteen suunnittelu

Suunnittelu käsittää kaksi näkökulmaa:

• Sähkökentän intensiteetin vähentäminen putkien ympärillä: saavutetaan eristystehon parantamalla, maadoituskomponenttien korkeuden optimoimalla ja flanssien ja putkien muotoilulla (pyöreät muodot ylittävät suorakaavioita);

• Tukieristysten optimointi: järkevästi suunniteltu eristimen säde yhteistyössä sisäisen asettelun ja suojauksen kanssa vähentää kentän intensiteettiä.

2.3 Suojauksen vaikutus

Suojauksen rooli eristystehossa on olennainen:

• Flanssin suojaus: suojauksen soveltaminen flansseihin, putkiin ja eristyksiin vähentää paikallista sähkökentän intensiteettiä;

• Eristimen suojaus: metallisten suojien asentaminen eristimen läheisyyteen estää elektronien liikkuvuutta;

• Edistyneiden eristävien materiaalien käyttö: vanhojen materiaalien korvaaminen laajentaa käyttöikää. Lisäksi typpi toimii antioksidaattina, estäen tehokkaasti laitteen oksidointia.

3 Sovellus

Typpiin päälle rakennetut säännölliset ympyrämainitut yksiköt tarjoavat suuria mahdollisuuksia ympäristöystävälliselle sähköalalle. 2000-luvun alussa SF₆-eristettyjä yksiköitä käytettiin laajasti sähkö- ja teollisuussovelluksissa. Ympäristöystävällisten vaihtoehtojen kehittäminen on linjassa kestävyystavoitteiden kanssa ja edistää teollisuuden uudistamista. Näiden komponenttien korvaaminen ympäristöystävällisillä materiaaleilla tuo etuja sekä sähköalan yrityksille että yhteiskunnalle.

4 Johtopäätös

Ekologiset kriisit ja ozonikerroksen katoaminen korostavat SF₆:n vakavaa ympäristövaikutusta. 12–24 kV:n typpiin päälle rakennettujen säännöllisten ympyrämainittujen yksiköiden kehittäminen korvaa tämän kasvihuonekaasun nolla-pilaavan typpin. Sähköjohtojen, putkien, eristimien ja suojarakenteiden optimoinnilla nämä yksiköt vähentävät merkittävästi ympäristön taakkaa ja osallistuvat ympäristönsuojeluun.