Quin és l'estat actual de l'aplicació i la tendència de desenvolupament dels aparells de mitja tensió?

Amb l'acceleració de l'automatització dels equips elèctrics, diversos armari de mitjana tensió han aparegut al mercat. Classificats per mitjà d'aïllament, es divideixen principalment en aïllament a l'aire, aïllament a gas SF₆ i aïllament sòlid, cadascun amb els seus avantatges i desavantatges: l'aïllament sòlid ofereix un bon rendiment però una pobra amabilitat ambiental, el SF₆ té una capacitat excel·lent d'extinció d'arc però és un gas d'efecte hivernacle, i l'aïllament a l'aire té un alt cost-rendiment però un volum més gran. Les empreses necessiten una selecció comprensiva per augmentar l'eficiència de l'aplicació.

Característiques de Desenvolupament

Després d'un segle de desenvolupament, l'armari de mitjana tensió té un sistema tècnic estàndard sòlid. Les demandes dels usuaris han canviat de funcions/paràmetres bàsics a alta fiabilitat i baix cost d'operació; la definició d'estàndards es centra més en la continuïtat operativa i la seguretat; els equips primaris/secundaris mostren una clara divisió de treball amb estructures de producte diversificades; les tecnologies digitals i de detecció en línia promouen la intel·ligència, reduint els costos d'operació.

Estat Actual de Desenvolupament
Armaris d'aïllament a l'aire

Utilitzen l'aire com a mitjà d'aïllament, incloent unitats de cicle principal i armaris metàl·lics extirpables, que són segurs i ecològicament amigables. L'equip metàl·lic de gran capacitat és adequat per a escenaris d'abastament d'alta potència, mentre que les unitats de cicle principal són compactes, de baix cost i fàcils d'instal·lar, aplicades principalment en terminus de mitjana tensió. Equipats amb dispositius de protecció integrats i transformadors, poden formar un sistema complet d'automatització de distribució.

Armaris d'aïllament a gas SF₆

El gas SF₆ sobresurt en l'extinció d'arc i aïllament, adequat per a aplicacions de mitjana-alta tensió, però està regulat degut al seu efecte hivernacle. Els interruptors de circuit de buit (VCBs) estan limitats a ≤35kV degut a les restriccions d'aïllament, per tant, l'equip SF₆ roman essencial per a tensions més altes. Les solucions inclouen l'ús de mescla de gasos per reduir el consum de SF₆ i millorar les tecnologies de prevenció de fugues/recuperació.

Armaris d'aïllament sòlid

Amb fundició total d'epoxi hermètica, és a prova de contaminació i independent de l'altitud, aplicable a sistemes de ≤35kV. No obstant això, el cost elevat, els reptes de dissipació de calor i la difícil degradació de l'epoxi dificulten l'adopció generalitzada. Es necessita una optimització del disseny per a equilibrar la hermeticitat i la dissipació de calor.

Avanços Tècnics Clau
Tecnologia d'Interrupció

Els VCBs amb contactes de CuCr i estructura de camp magnètic longitudinal augmenten la capacitat d'interrupció. Les carcasses de ceràmica permeten la miniaturització i la producció massiva a baix cost.

Tecnologia d'Aïllament

Els armaris d'aïllament a gas utilitzen N₂/aire en lloc de SF₆, mentre que els armaris d'aïllament sòlid milloren la resistència ambiental mitjançant l'encapsulament d'epoxi. Ambdós adopten la simulació de camp elèctric per a la fiabilitat.

Actualitzacions Intel·ligents

Els sensors integrats i els mòduls de comunicació permeten la monitorització en línia de l'estat. Els dispositius de protecció digital i els transformadors electrònics estan reemplaçant els components tradicionals.

Tendències de Desenvolupament

La miniaturització i la intel·ligència són mainstream: l'equip miniaturitzat redueix l'empremta de la subestació en >30%, rebaixant els costos de terra; la intel·ligència millora l'eficiència de manteniment mitjançant tecnologies de gemell digital i 5G. Es haurien de fer esforços futurs per eliminar l'equip no essencial de SF₆, promoure l'aïllament de buit/sòlid i suportar el desenvolupament de la xarxa intel·ligent.

Conclusió

Els armaris de buit actualment dominen el mercat, mentre que els productes d'aïllament SF₆ i sòlid tenen una penetració baixa. Accelerar les aplicacions d'interruptors de buit intel·ligents i resoldre els problemes ambientals de l'aïllament sòlid satisfaran millor les necessitats verdes i intel·ligents dels sistemes elèctrics.