Zašto padaju RMU? Kondenzacija i curenje gasa objašnjeni

1. Uvod

Kružni distribucijski blokovi (RMU) su primarna oprema za distribuciju struje koja sadrži prekidnike opterećenja i prekidnike unutar metalne ili nemetalne kutije. Zbog kompaktnih dimenzija, jednostavne strukture, odličnih izolacionih karakteristika, niske cene, lakoće instalacije i potpuno zatvorene dizajna [1], RMU su široko korišćeni u srednjem i niskom naponu električnih sistema u Kini [2], posebno u 10 kV distributivnim sistemima. Sa ekonomskim rastom i povećanjem potrebe za električnom energijom, zahtevi za bezbednošću i pouzdanosti sistema snabdevanja električnom energijom se stalno povećavaju [3]. Kao rezultat, tehnologija proizvodnje RMU je napredovala. Međutim, problemi poput kondenzacije i curenja gasa ostaju česti operativni propali.

2. Struktura kružnih distribucijskih blokova

RMU sadrže ključne komponente - prekidnike opterećenja, prekidnike, prekidače, disjunktore, zemljušne prekidače, glavne busbare i grane busbare - unutar nerđajuće čelikove gasne bačve napunjene SF₆ gasom pod određenim pritiskom kako bi se osigurala unutrašnja izolaciona jakost. Gasna bačva SF₆ uglavnom se sastoji od nerđajućeg čelikovog korpusa, vodilaca za kablove, bočnih konusa, prozora za pregled, uređaja za smanjenje pritiska (razbijalica), ventila za punjenje gasa, priključaka za manometre i stubove mehaničkog mehanizma. Ove komponente su montirane u potpuno zatvorenu kutiju putem savarenja i upotrebom usisnih gumena.

RMU mogu biti klasifikovani na nekoliko načina:

• Po izolacionom mediju: Vakuumski RMU (koristeći vakuumne prekidnike) i SF₆ RMU (koristeći šestofluorid sirovine).

• Po tipu prekidnika opterećenja: Gasni generički RMU (koristeći čvrste materijale za gašenje lukova) i pufasti RMU (koristeći stisnut zrak za gašenje lukova).

• Po strukturnom dizajnu: Zajednički tank RMU (sve komponente u jednoj komori) i jedinicni RMU (svaka funkcija u zasebnom odseku) [4].

3. Česti tipovi grešaka u RMU

Tokom dugotrajne operacije, RMU neizbežno iskušavaju razne greške zbog mnogo faktora. Najčešći uključuju kondenzaciju (propusnost vlage) i curenje gasa.

3.1 Kondenzacija u RMU

Kada dođe do kondenzacije unutar RMU, kapljice vode nastaju i padaju na kable pod dejstvom gravitacije. To smanjuje izolacione performanse kabla, povećava vodljivost i može dovesti do parcijalne raspršenosti. Ako se to ne otkloni, duži rad u takvim uslovima može dovesti do eksplozije kabla - ili čak katastrofalne greške RMU [5]. Takođe, budući da su većina kućišta i struktura RMU napravljeni od metala, vlaga dovodi do korozije mehaničkih mehanizama i komponenata kućišta, skraćujući životnu vreme opreme.

3.2 Curenje gasa u RMU

Poljska i proizvođačka istraživanja pokazuju da je curenje gasa iz gasnih bačvi RMU široko rasprostranjen i ozbiljan problem. Nakon što se pojavi curenje, unutrašnja izolaciona jakost pada. Čak i normalne operacije prekidnja mogu generisati privremene prekomjerne napone koji premašuju oslabljenu dielektričnu jakost, dovođeći do rušenja izolacije, kratanja faza i predstavljaju veliku pretnju sigurnoj operaciji sistema snabdevanja električnom energijom.

4. Uzroci curenja gasa u RMU

Curenje gasa uglavnom se dešava na savarskim spojevima, dinamičkim i statičkim usisima. Savarsko curenje često se pojavljuje na presjekima panela, uglovima i mjestima gdje su vanjske metaličke komponente (npr. vodilaci, stubovi) savarene sa glavnim tankom. Nepotpuna penetracija, mikropraskovi ili loša kvalitet savara tijekom proizvodnje mogu stvoriti male puteve curenja. Dinamički usisi - poput onih oko stubova za upravljanje - su podložni iznosu tokom vremena, dok statički usisi (npr. gume između flanasa) mogu degenerirati zbog starenja, nepravilnog pritiska ili promjena temperature, dovođeći do postepenog gubitka gasa.