Caratteristiche chiave e sviluppo delle unità a anello isolate con azoto

1 Caratteristiche delle unità a anello isolate con azoto

La nuova generazione di unità a anello isolate con azoto presenta le seguenti caratteristiche principali:

• Ottima prestazione isolante. Tutti i componenti elettrici vivi sono sigillati all'interno, con superfici esterne realizzate in materiale isolante, bloccando efficacemente il flusso di corrente e prevenendo l'interferenza da parte di oggetti carichi esterni.

• Elevata resistenza alle condizioni ambientali esterne. Sia la carcassa che i materiali isolanti interni presentano una grande resilienza contro i disastri naturali e si adattano bene a condizioni meteorologiche avverse.

• Bassa pressione di funzionamento, generalmente non superiore a 0,2 MPa.

• Struttura compatta con minimizzazione dello spazio tra i componenti, permettendo un layout razionale e centralizzato in un singolo spazio.

2 Sviluppo
2.1 Riduzione degli spazi gassosi

La riduzione degli spazi gassosi è un modo efficace per migliorare l'isolamento. Spazi più piccoli offrono un isolamento migliore. I metodi chiave includono:

• Utilizzo di barre tubolari: aiuta a ridurre la non uniformità del campo elettrico e crea spazio per altri componenti, riducendo l'intensità del campo;

• Impiego di materiali isolanti ad alte prestazioni: blocca il movimento degli elettroni, riducendo significativamente la distribuzione della carica e le variazioni del campo;

• Adozione di interruttori rotativi: fornisce interruzioni doppie di isolamento, scherma i campi elettrici nei contatti statici e incorpora le flange nel materiale isolante.

2.2 Progettazione della struttura isolante

Il progetto coinvolge due aspetti:

• Riduzione dell'intensità del campo elettrico intorno alle presse: ottenuta aumentando la resistenza isolante, ottimizzando l'altezza dei componenti di terra e modellando le flange e le presse (le forme circolari superano quelle rettangolari);

• Ottimizzazione dei supporti isolanti: progettando razionalmente il raggio dell'isolante in coordinazione con la disposizione interna e lo schermo per ridurre l'intensità del campo.

2.3 Effetto di schermatura

Lo schermo è cruciale per le prestazioni isolanti:

• Schermatura delle flange: applicazione di schermi intorno alle flange, alle presse e all'isolamento per ridurre l'intensità locale del campo elettrico;

• Schermatura degli isolatori: installazione di schermi metallici vicino agli isolatori per sopprimere il movimento degli elettroni;

• Utilizzo di materiali isolanti avanzati: sostituzione dei materiali obsoleti per prolungare la vita utile. Inoltre, l'azoto agisce come antiossidante, prevenendo efficacemente l'ossidazione dell'equipaggiamento.

3 Applicazione

Le unità a anello isolate con azoto hanno un grande potenziale nel settore energetico eco-sostenibile. All'inizio del XXI secolo, le unità isolate con SF₆ erano ampiamente utilizzate nelle applicazioni elettriche e industriali. Lo sviluppo di alternative ecologiche si allinea con gli obiettivi di sostenibilità e promuove l'aggiornamento industriale. Come collegamento chiave tra le centrali elettriche e gli utenti finali, la sostituzione di questo componente con materiali eco-sostenibili porta benefici reciproci sia per le utility che per la società.

4 Conclusione

Le crisi ecologiche e la degradazione dell'ozono evidenziano l'impatto ambientale severo dell'SF₆. Lo sviluppo di unità a anello isolate con azoto da 12-24 kV sostituisce questo gas serra con azoto a zero inquinamento. Ottimizzando le barre, le presse, gli isolatori e le strutture di schermatura, queste unità riducono significativamente l'onere ambientale e contribuiscono alla protezione ambientale.