Đặc điểm chính và sự phát triển của tủ phân phối vòng cách điện bằng nitơ
1 Đặc trưng của tủ phân phối vòng cách điện bằng nitơ
Thế hệ mới của tủ phân phối vòng cách điện bằng nitơ có các đặc trưng chính sau:
Hiệu suất cách điện tuyệt vời. Tất cả các bộ phận có điện đều được niêm phong bên trong, với bề mặt bên ngoài làm bằng vật liệu cách điện, chặn hiệu quả dòng điện và ngăn sự can thiệp từ các vật thể có điện bên ngoài.
Khả năng chống chịu môi trường ngoại vi mạnh mẽ. Cả vỏ bọc và vật liệu cách điện bên trong đều có độ đàn hồi cao trước thiên tai và thích ứng tốt với điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Áp suất hoạt động thấp, thường không vượt quá 0,2 MPa.
Cấu trúc nhỏ gọn với khoảng cách giữa các bộ phận tối thiểu, cho phép bố trí hợp lý và tập trung trong một không gian duy nhất.
2 Phát triển
2.1 Giảm khoảng cách khí
Giảm khoảng cách khí là cách hiệu quả để tăng cường cách điện. Khoảng cách nhỏ hơn mang lại cách điện tốt hơn. Các phương pháp chính bao gồm:
Sử dụng dây dẫn hình tròn: giúp giảm tính không đồng nhất của điện trường và tạo không gian cho các thành phần khác, giảm cường độ điện trường;
Sử dụng vật liệu cách điện hiệu suất cao: chặn chuyển động của electron, giảm đáng kể sự phân bố điện tích và biến đổi điện trường;
Sử dụng công tắc quay: cung cấp hai điểm ngắt cách ly, che chắn điện trường ở các tiếp điểm tĩnh và nhúng các flăng vào vật liệu cách điện.
2.2 Thiết kế cấu trúc cách điện
Thiết kế bao gồm hai khía cạnh:
Giảm cường độ điện trường xung quanh các đầu nối: đạt được bằng cách tăng cường độ cách điện, tối ưu hóa chiều cao của các thành phần nối đất và tạo hình cho các flăng và đầu nối (hình tròn hiệu quả hơn hình chữ nhật);
Tối ưu hóa các insu-lator đỡ: thiết kế bán kính của insu-lator một cách hợp lý theo bố cục nội bộ và màn chắn để giảm cường độ điện trường.
2.3 Hiệu ứng che chắn
Che chắn rất quan trọng đối với hiệu suất cách điện:
Che chắn flăng: áp dụng che chắn xung quanh flăng, đầu nối và vật liệu cách điện để giảm cường độ điện trường cục bộ;
Che chắn insu-lator: lắp đặt các màn chắn kim loại gần insu-lator để kìm hãm chuyển động của electron;
Sử dụng vật liệu cách điện tiên tiến: thay thế vật liệu cũ để kéo dài tuổi thọ. Ngoài ra, nitơ đóng vai trò như chất chống oxy hóa, ngăn chặn hiệu quả quá trình oxy hóa thiết bị.
3 Ứng dụng
Tủ phân phối vòng cách điện bằng nitơ có tiềm năng lớn trong lĩnh vực điện năng thân thiện với môi trường. Đầu thế kỷ 21, các đơn vị cách điện bằng SF₆ được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện và công nghiệp. Việc phát triển các giải pháp thân thiện với môi trường phù hợp với mục tiêu bền vững và thúc đẩy việc nâng cấp công nghiệp. Là một mắt xích quan trọng giữa nhà máy điện và người dùng cuối, việc thay thế thành phần này bằng vật liệu thân thiện với môi trường mang lại lợi ích chung cho cả ngành điện và xã hội.
4 Kết luận
Các cuộc khủng hoảng sinh thái và sự suy thoái tầng ôzôn nhấn mạnh tác động môi trường nghiêm trọng của SF₆. Việc phát triển các tủ phân phối vòng cách điện bằng nitơ 12-24 kV thay thế khí gây hiệu ứng nhà kính này bằng nitơ không gây ô nhiễm. Bằng cách tối ưu hóa các dây dẫn, đầu nối, insu-lator và cấu trúc che chắn, các đơn vị này giảm đáng kể gánh nặng môi trường và góp phần bảo vệ môi trường.
