Jaunā 12kV vides draudzīgā gāzes izolētā apgaismojuma vienība

1. Konkrētais dizains

1.1 Dizaina koncepts

Ķīnas Elektrotīkls aktīvi veicina tīkla enerģijas taupību un zemu oglekļa attīstību, lai sasniegtu valsts oglekļa emisiju maksimumu (2030) un neutralitāti (2060) mērķus. Vides draudzīgas gāzes izolētas apgaismojuma iekārtas atspoguļo šo tendenci. Jauna 12kV integrētā vides draudzīgā gāzes izolētā apgaismojuma iekārta tika izstrādāta, kombinējot vakuumu pārtraukumu tehnoloģiju ar trīs pozīciju atslēgām un vakuumu pārtraukumiem. Dizains izmantoja SolidWorks 3D modelēšanai ar modulāru struktūru (gāzes rezervuārs, spiediena samazināšanas kameru, rūpniecisku korpusu, instrumentu istabas). Iekārta sastāv no atsevišķiem metāla aizveramajiem kompartimentiem (meklēšanas istaba, pārtraukuma istaba, kabeļu istaba, instrumentu istaba), katrai ir neatkarīgi spiediena samazināšanas kanāli. Dizains atbalsta gan neatkarīgu vienību, gan kopīgu kastes konfigurācijas.

1.2 Trīs pozīciju atslēgu un vakuumu pārtraukuma integrācija

Trīs pozīciju atslēgu un vakuumu pārtraukumu integrācija ir šī dizaina galvenais aspekts, kas sastāv no savienotiem augšējiem trīs pozīciju atslēgām un apakšējiem divu pozīciju pārtraukuma ierīcēm. Trīs pozīciju atslēga darbojas uz zemes, slēgtā un atdalītā stāvoklī, bet pārtraukums darbojas atvērts/slēgts stāvoklī. Atdalīšanas lejas pagrabs izmanto augstu cieglumu neilu materiālu ar labu elastību un siltuma noturību. Mubea diska spraugu tehnoloģija nodrošina kontaktu spiedienu.

Vienmērīgs segums kustīgajiem kontaktiem nodrošina elektriskā lauka vienmērību un samazina daļējo izplūdi. Izolācijas segumi trimfāzajos izietņu izolatoros palielina fāžu starpības izolāciju. Testēšanas laikā vairākas optimizācijas nodrošināja pareizas mehāniskās īpašības (ieklikšanās dziļumu, bumbu, trīs fāžu sinhronizāciju, darbības ātrumu). Vakuumu pārtraukums ietver solīdāri uzsargātus stiprus stabiņus, kas montēti ar četriem šūpļiem.

Vakuumu pārtraukuma terminālis kā rotācijas centrs atslēgas lēcas, ar Z formā plastmasas lēcu, kas izmanto lēču principu operācijām. Koperes busolas ar vulkanizētu virsmu savieno pārtraukuma apakšējos terminālus. Kā redzams 1. attēlā, šis integrācijas dizains atzīst vakuumu pārtraukumu par galveno komponentu, kas nosaka kopējo uzticamību, un kontakta struktūra un loksnes iznīcināšanas metode ir kritiski svarīgi dizaina elementi.

Lai sasniegtu miniaturizāciju un palielinātu uzticamību, tika ieviesti garuma magnetiskā lauka kāpu formas kontakti ar spuldzes virsbūdumiem un dzelzs kodolu. Atšķirībā no transversālā magnetiskā lauka, garuma lauki palielina pārejas strāvas no platām uz saistītām loksnēm, piedāvājot minimālu elektroiznīcināšanos, pagarinātu darbības laiku un labāku iznīcināšanas spēju. Trīs fāžu strāvas rotācijas laukā generētais rotācijas lauks savienojas ar kāpu formas kontakta garuma lauku, veidojot eddijas strāvas, kas samazina loksnes voltāžu un izveido loksni vienmērīgi anoda virsma. Šis dizains palielina īssaites iznīcināšanas spēju no 20kA līdz 25kA vienādā tilpumā.

1.3 Pārslēguma darbības mehānisma

Pārslēguma darbības mehānisma, kas iemontēts tieši uz izolācijas rezervuāra priekšpusei, pārved gan vakuumu pārtraukumu, gan trīs pozīciju atslēgu, izmantojot tiešus vaļu savienojumus bez starpnieka komponentiem. Šis dizains samazina vakuumu pārtraukuma atvēršanas laiku, lai novērstu kontaktu iznīcināšanos. Mehānisma atbalsta gan manuālo, gan elektro darbību, ar energijas krātošanu, izmantojot pārnestu spraugu principu. Trīs pozīciju atslēga izmanto torcijas spraugu pogu ar koaksilā rotācijas dizainu, nodrošinot trīs fāžu sinhronizāciju un uzticamu zemes pārslēguma veiktspēju. Tās divas darbības caurules atsevišķi kontrolē zemes un atdalīšanas funkcijas.

1.4 Galvenais ceļš

Galvenais ceļš, kas sastāv no kabeļu izietņu, atslēgu lēcas, vakuumu pārtraukuma kontaktiem, elastīgajiem savienojumiem un busolām, ir aizsargāts nerezē saldenā rezervuārā, izmantojot glodzinātās seguma burtnes kustīgajiem daļām un O forma seguma burtnes statiskajai segumai, aizpildīts ar 0.02 MPa azota vai sausā gaisa. Trīs pozīciju atslēgas un vakuumu pārtraukuma integrētā garuma dizains ļauj modulāru izņemšanu. Fāžu starpības tiek uzturētas 150mm, lai nodrošinātu pareizo izolāciju. Vakuumu pārtraukuma terminālis kā rotācijas centrs atslēgas lēcas, ar Z formā plastmasas lēcu, kas pārved darbības mehānisma kustību kontaktu kustībā.

1.5 Gāzes rezervuārs un ražošanas līnija

Gāzes rezervuāra dizains prioritizē precīzu ražošanu un hermetiskumu. Lāzers griešana nodrošina bez burtnu nerezā komponentiem, bet robotizēta vilkšana garantē šavu integritāti un mehānisko stiprumu. Ražošana izmanto lineāru izkārtojumu ar dzelzceļa transporta automobiliem starp darbības vietām, lai optimizētu darbības efektivitāti.

2 Izolācijas analīze

2.1 Trīs pozīciju atslēgu izolācija

Kugļveida trīs pozīciju dizains nodrošina redzamus atslēgošanas punktus un uzticamu zemes savienojumu. Augstas ciegluma neila materiāla izmantošana rotācijas ass un aluminija vienādošanas segumi lēcas galvos palielina lauka vienmērību. Simulācijas un testēšana apstiprināja, ka izolācijas veiktspēja iztur 90kV lielā mirdzuma impulsu spriegumu.

2.2 Kopējā zemes izolācija

Analīze koncentrējās uz kritiskajiem apgabaliem: fāžu starpībām un fāžu un rezervuāra starpībām (minimālais 125mm centrālais attālums), un izolācijas komponentiem. Strategiska solidārā izolācija augstā lauka apgabalos un gāzes izolācija zema lauka apgabalos optimizē lauka sadalījumu. Papildu pasākumi ietver epoksidu kapsulas kontaktiem, uzlabotus Z rokas materiālus, fibru izolācijas stabiņus un aizsargājošus segumus busolu savienojumos, lai novērstu lauka koncentrāciju.

3 Secinājums

Jaunā videi draudzīgā gāzsiltinātā apakšstacija ar vakuāra iznīcināšanas tehnoloģiju un videi nekaitējošu gāzes siltinājumu piedāvā pilnu uzliesmošanu, nemainīgu darbību, kompakto izmēru un pilnu siltinājumu. Visi augstsprieguma komponenti ir ieliktos nerūdijamo sidraba rezervuārā, kas to padara piemērotu gan ārpusē, gan iekšpusē, tostarp pārslēdzēju stacijās, sadalīšanas telpās un kastveida transformatoru stacijās. Izkārtots trīs fāžu AC 50Hz, 12kV sistēmām, tas nodrošina uzticamu enerģijas sadali privātajiem, komerciālajiem, rūpnieciskajiem, transporta un infrastruktūras lietojumiem, piedāvājot izcilu uzticamību, vides pielāgojamību un drošības raksturlielus.