Vermeidung von Isolierfehlern an RMUs: Hauptursachen

1. Unzureichende Kriechstrecke oder Luftspaltung

Unzureichende Kriechstrecken und Luftspaltungen sind die Hauptursachen für Isolierstoffversagen und Unfälle in festschaligen Ringkabelverteileranlagen (RMUs). Besonders in Schubladenschränken reduzieren Hersteller die Schrankgröße, indem sie den Raum für Leistungsschalter minimieren, was die Isolationsabstände zwischen Steckkontakten und Erde erheblich verringert. Ohne angemessene Verstärkung der Isolierstruktur erhöhen solche Designs das Risiko von Durchschlag unter Überspannungszuständen.

2. Mangelhafte Kontaktverbindung

Unzureichender Kontaktdruck oder mangelhafte Verbindungen führen zu einem lokalen Temperaturanstieg. In schweren Fällen können bewegliche Teile verbrennen, was zu Erdungsfehlern oder Bogenentladungen führt und letztendlich zu Isolierungsdurchschlägen. Es gibt Berichte über Brände und Explosionen an Umschaltwerken in Umspannwerken aufgrund von Überhitzung durch Metallschärfen, die Kurzschlüsse verursachten.

3. Umweltfaktoren

Der Betriebsumfang ist ein Schlüsselfaktor für Isolierstoffversagen. Die zunehmende Luftverschmutzung kontaminiert allmählich Isolatoren, Dichtungen und Stromleiter, wodurch die Oberflächenisolation beeinträchtigt und das Risiko von Laufbahnen und Durchschlägen, insbesondere in feuchten oder Küstenregionen, erhöht wird.

4. Herstellungs- und Montageprobleme

Die Qualität der Fertigung und Montage beeinflusst erheblich die gesamte diëlektrische Festigkeit festschaliger RMUs. Einzelne Komponenten können isolierte Widerstandstests bestehen, aber eine schlechte Integration kann verhindern, dass die gesamte Einheit Systemtests besteht. Ungleichmäßig angezogene Befestigungsschrauben können nach dem Anziehen zu stark hervorstehen, was die Isolierabstände verringert und elektrische Feldkonzentrationen verursacht. Darüber hinaus können Porzellansäulen mit geringer dynamischer Stabilität bei Kurzschlussstromausfällen brechen, was zu kaskadierenden Ausfällen führt.

5. Designempfehlungen

Entwickler von festschaligen RMUs sollten hochzuverlässige Schaltkomponenten auswählen und sicherstellen, dass ausreichende Isolationspegel erreicht werden, um wartungsfreien Betrieb zu ermöglichen. Der Hauptkreislauf ist vollständig in einer erweiterten Gehäusekapsel eingeschlossen, isoliert von externen Umwelteinflüssen. Die abgedichtete Kammer kann mit SF₆ oder Sauerstoff-freiem Stickstoff gefüllt sein, wobei die Feuchtigkeitsmenge auf niedrigem Niveau gehalten wird, um Verschmutzungsbedingte Isolierungsverschlechterung und Verdunstung sowie Korrosion metallischer Teile durch Oxidation zu vermeiden.