Τι είναι η τρέχουσα κατάσταση εφαρμογής και η τάση ανάπτυξης των μεσημβρινών σειρών;

Με την επιτάχυνση της αυτοματοποίησης των ηλεκτρικών εξοπλισμών, διάφορα μεσαίου υψηλού υποδιαστημάτων έχουν εμφανιστεί στην αγορά. Ταξινομούμενα με βάση τα μέσα απομόνωσης, κυρίως χωρίζονται σε αεριούχα, SF₆ gas-insulated και solid-insulated τύπους, καθένα με τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα: η solid insulation παρέχει καλή απόδοση αλλά χαμηλή φιλικότητα προς το περιβάλλον, το SF₆ διαθέτει εξαιρετική ικανότητα σβέσης της φωτιάς αλλά είναι θερμοκηπιακό αέριο, και η αεριούχη απόμονωση έχει υψηλή αναλογία κόστους-απόδοσης αλλά μεγαλύτερο όγκο. Οι επιχειρήσεις χρειάζονται ολοκληρωμένη επιλογή για να ενισχύσουν την αποτελεσματικότητα εφαρμογής.

Χαρακτηριστικά Ανάπτυξης

Μετά από έναν αιώνα ανάπτυξης, τα μεσαίου υψηλού υποδιαστήματα έχουν ένα ολοκληρωμένο σύστημα τεχνικών προτύπων. Οι απαιτήσεις των χρηστών έχουν μετατραπεί από βασικές λειτουργίες/παραμέτρους σε υψηλή αξιοπιστία και χαμηλό κόστος λειτουργίας. Η καθορισμός προτύπων εστιάζεται περισσότερο στη συνέχεια λειτουργίας και την ασφάλεια. Τα πρωτεύοντα/δευτερεύοντα εξοπλίσματα έχουν σαφή διαίρεση εργασιών με πολυμορφικές δομές προϊόντων. Οι ψηφιακές και online τεχνολογίες επιτήρησης προωθούν την εξέλιξη, μειώνοντας το κόστος λειτουργίας.

Τρέχουσα Κατάσταση Ανάπτυξης
Αεριούχα Υποδιαστήματα

Χρησιμοποιώντας τον αέρα ως μέσο απόμονωσης, συμπεριλαμβάνονται κύκλοι κυκλικών μονάδων και μεταλλικά κατασκευασμένα υποδιαστήματα, τα οποία είναι ασφαλή και φιλικά προς το περιβάλλον. Τα μεταλλικά εξοπλίσματα με μεγάλη ικανότητα είναι κατάλληλα για σενάρια υψηλής ενέργειας, ενώ τα κύκλοι κυκλικών μονάδων είναι κομψά, φθηνά και εύκολα στην εγκατάσταση, κυρίως εφαρμοσμένα σε μεσαίες τερματικές. Εξοπλισμένα με ολοκληρωμένα συστήματα προστασίας και μετατροπείς, μπορούν να σχηματίσουν ένα ολοκληρωμένο σύστημα αυτοματοποιημένης κατανομής.

Υποδιαστήματα με Απόμονωση SF₆ Gas

Το αέριο SF₆ ξεχωρίζει στην σβέση της φωτιάς και απόμονωση, κατάλληλο για εφαρμογές μεσαίου-υψηλού υπεράκτιου, αλλά ρυθμίζεται λόγω της θερμοκηπιακής του επίδρασης. Οι διαχειριστές υποδιαστημάτων (VCBs) περιορίζονται σε ≤35kV λόγω περιορισμών απόμονωσης, έτσι τα εξοπλίσματα SF₆ παραμένουν απαραίτητα για υψηλότερες τάσεις. Λύσεις περιλαμβάνουν τη χρήση αερίων μίγματος για τη μείωση της κατανάλωσης SF₆ και τη βελτίωση των τεχνολογιών πρόληψης/ανακύκλωσης.

Υποδιαστήματα με Στερεή Απόμονωση

Με πλήρη επένδυση σε εποξυδικό πλαστικό, είναι αποτελεσματικά στην προστασία από ρύπανση και ανεξάρτητα από την υψομέτρια, εφαρμόσιμα σε ≤35kV συστήματα. Ωστόσο, υψηλό κόστος, προβλήματα απόδοσης θερμότητας και δυσκολίες στην αποσάπιση του εποξυδικού εμποδίζουν την ευρεία χρήση. Απαιτείται βελτιστοποίηση σχεδίου για ισορροπία απόμονωσης και απόδοσης θερμότητας.

Κύριες Τεχνολογικές Προόδους
Τεχνολογία Διακοπής

Οι VCBs με επαφές CuCr και δομή μαγνητικού πεδίου κατά μήκος ενισχύουν την ικανότητα διακοπής. Τα κεραμικά κατασκευασματα επιτρέπουν τη μικροποίηση και την χαμηλόκοστη μαζική παραγωγή.

Τεχνολογία Απόμονωσης

Τα gas-insulated switchgear χρησιμοποιούν N₂/αέρα αντί για SF₆, ενώ τα solid-insulated switchgear βελτιώνουν την αντοχή στο περιβάλλον μέσω της εποξυδικής επένδυσης. Και τα δύο χρησιμοποιούν προσομοιώσεις ηλεκτρικού πεδίου για αξιοπιστία.

Εξελιγμένες Επιδόσεις

Ολοκληρωμένοι αισθητήρες και μόνοι επικοινωνίας επιτρέπουν την online επιτήρηση κατάστασης. Ψηφιακά συστήματα προστασίας και ηλεκτρονικοί μετατροπείς αντικαθιστούν τα παραδοσιακά συστατικά.

Τάσεις Ανάπτυξης

Η μικροποίηση και η εξέλιξη είναι mainstream: η μικροποίηση του εξοπλισμού μειώνει το χώρο των υποσταθμίων >30%, μειώνοντας το κόστος γης. Η εξέλιξη βελτιώνει την αποτελεσματικότητα συντήρησης μέσω ψηφιακών διδιαμέρων και τεχνολογιών 5G. Μελλοντικές προσπάθειες πρέπει να εξαλείψουν τα μη απαραίτητα εξοπλίσματα SF₆, να προωθήσουν την vacuum/solid insulation, και να υποστηρίξουν την ανάπτυξη smart grid.

Συμπέρασμα

Τα vacuum switchgear κυριαρχούν σήμερα την αγορά, ενώ τα SF₆ και solid-insulated προϊόντα έχουν χαμηλή διάδοση. Η επιτάχυνση των εφαρμογών intelligent vacuum switch και η λύση των περιβαλλοντικών ζητημάτων της solid insulation θα εξυπηρετήσουν καλύτερα τις πράσινες και εξελιγμένες ανάγκες των συστημάτων ενέργειας.