Jaký je aktuální stav aplikace a vývojový trend středněvoltagech rozvodových zařízení

S rychlou automatizací elektrického zařízení se na trhu objevilo množství středně napěťových rozváděčů. Dle izolačních médií jsou hlavně rozděleny na vzduchem izolované, SF₆ plynně izolované a tuhým materiálem izolované typy, každý s vlastními výhodami a nevýhodami: tuhá izolace nabízí dobré vlastnosti, ale má špatnou environmentální přátelštivost, SF₆ má vynikající schopnost uhašování oblouku, ale je skleníkovým plynem, a vzduchová izolace má vysokou cenovou výhodnost, ale větší objem. Podniky potřebují komplexní výběr pro zlepšení efektivity použití.

Vývojové charakteristiky

Po století vývoje mají středně napěťové rozváděče důkladný technický standardizační systém. Požadavky uživatelů se posunuly od základních funkcí/parametrů k vysoké spolehlivosti a nízkým provozním nákladům; stanovování standardů se více zaměřuje na kontinuitu a bezpečnost provozu; primární/druhářské zařízení ukazují jasnou dělení práce s diverzifikovanými produkčními strukturami; digitální a online detekční technologie podporují inteligenci, snižují provozní náklady.

Současný vývojový stav
Vzduchem izolované rozváděče

Používají vzduch jako izolační médium, včetně kroužkových hlavních jednotek a ocelových vytažitelných rozváděčů, které jsou bezpečné a ekologicky přátelské. Ocelová vybavení s velkou kapacitou je vhodná pro scénáře s vysokým výkonem, zatímco kroužkové hlavní jednotky jsou kompaktní, levné a snadno instalovatelné, především používané v středně napěťových terminálech. Opakovací ochranné zařízení a transformátory umožňují tvořit kompletní systém distribuční automatizace.

SF₆ plynně izolované rozváděče

SF₆ plyn exceluje v uhašování oblouku a izolaci, je vhodný pro středně-vysoké napětí, ale je regulován kvůli svému skleníkovému účinku. Vakuové vypínače (VCBs) jsou omezeny na ≤35kV kvůli izolačním omezením, takže zařízení s SF₆ zůstává klíčové pro vyšší napětí. Řešení zahrnují použití plynových směsí k snížení spotřeby SF₆ a zlepšení technologií prevence unikání a recyklace.

Tuhým materiálem izolované rozváděče

S plně uzavřeným lepenkem epoxidové pryskyřice je odolné proti znečištění a nezávislé na nadmořské výšce, použitelné pro systémy ≤35kV. Nicméně, vysoké náklady, problémy s odváděním tepla a obtížná degradace epoxidu brání širší adopci. Je potřeba optimalizace návrhu pro vyrovnání uzavření a odvádění tepla.

Klíčové technologické pokroky
Technologie přerušování

Vakuové vypínače s CuCr kontaktovými částmi a longitudinální magnetickou strukturou zlepšují schopnost přerušování. Keramické obaly umožňují miniaturizaci a nízkonákladovou masovou výrobu.

Izolační technologie

Plynně izolované rozváděče používají N₂/vzduch místo SF₆, zatímco tuhým materiálem izolované rozváděče zlepšují odolnost vůči prostředí pomocí epoxidového balení. Oba přijímají simulaci elektrického pole pro spolehlivost.

Inteligentní modernizace

Integrované senzory a komunikační moduly umožňují online monitorování stavu. Digitální ochranná zařízení a elektronické transformátory nahrazují tradiční komponenty.

Vývojové trendy

Miniaturizace a inteligence jsou mainstreamem: miniaturizované zařízení snižuje stopu podstavce o >30%, což snižuje náklady na pozemek; inteligence zlepšuje efektivitu údržby prostřednictvím digitálního dvojče a technologií 5G. Budoucí úsilí by mělo fázovat vyřazení nezbytných zařízení s SF₆, podporovat vakuovou/tuhou izolaci a podporovat rozvoj inteligentní sítě.

Závěr

Vakuové rozváděče aktuálně dominují na trhu, zatímco produkty s SF₆ a tuhou izolací mají nízkou penetraci. Zrychlení inteligentních aplikací vakuových vypínačů a řešení environmentálních problémů tuhé izolace lépe splní zelené a inteligentní požadavky elektrických systémů.