Ano ang kasalukuyang estado ng aplikasyon at trend ng pag-unlad ng medium-voltage switchgear?

Sa pagtaas ng awtomatikong proseso ng mga kagamitang pwersa, maraming uri ng medium-voltage switchgear ang lumitaw sa merkado. Ayon sa insulation media, ito ay pangunahing nahahati sa air-insulated, SF₆ gas-insulated at solid-insulated na may bawat uri ng mga positibong aspeto at negatibong aspekto: ang solid insulation ay nagbibigay ng magandang performance ngunit hindi eco-friendly, ang SF₆ ay may napakagandang capability sa pagpapatigil ng arc ngunit ito ay isang greenhouse gas, at ang air insulation ay may mataas na cost-performance ratio ngunit mas malaking volume. Ang mga kompanya ay nangangailangan ng komprehensibong pagpili para mapataas ang efficiency ng aplikasyon.

Mga Karunungan sa Pag-unlad

Matapos ang isang siglo ng pag-unlad, ang medium-voltage switchgear ay may matatag na teknikal na sistema ng pamantayan. Ang mga demand ng user ay lumipat mula sa basic functions/parameters patungo sa mataas na reliability at mababang operational cost; ang pagsusulat ng standard ay naka-focus sa continuity ng operasyon at safety; ang primary/secondary equipment ay may malinaw na division of labor at diversified na product structures; ang digital at online detection technologies ay nagpapromote ng intelligence, na nasisira ang operational costs.

Kasalukuyang Estado ng Pag-unlad
Air-insulated Switchgear

Ang paggamit ng hangin bilang insulation medium, kasama ang ring main units at metal-clad withdrawable switchgear, na ligtas at eco-friendly. Ang metal-clad na equipment na may malaking capacity ay angkop sa high-power supply scenarios, samantalang ang ring main units ay compact, mura at madali na i-install, pangunahing inilalapat sa medium-voltage terminals. Na-equip ito ng integrated protection devices at transformers, na maaaring bumuo ng buong distribution automation system.

SF₆ Gas-insulated Switchgear

Ang SF₆ gas ay mahusay sa pagpapatigil ng arc at insulation, na angkop para sa medium-high voltage applications, ngunit ito ay regulado dahil sa greenhouse effect nito. Ang vacuum circuit breakers (VCBs) ay limitado sa ≤35kV dahil sa mga constraints sa insulation, kaya ang SF₆ equipment ay nananatiling essential para sa mas mataas na voltages. Ang mga solusyon ay kinabibilangan ng paggamit ng gas mixtures upang mabawasan ang consumption ng SF₆ at pag-improve ng leakage prevention/recycling technologies.

Solid-insulated Switchgear

May fully-sealed epoxy resin casting, ito ay pollution-proof at altitude-independent, na applicable sa ≤35kV systems. Gayunpaman, ang mataas na cost, heat dissipation challenges at mahirap na degradation ng epoxy ay naghahadlang sa malawakang pag-adopt. Kailangan ng design optimization upang balansehin ang sealing at heat dissipation.

Mga Mahalagang Teknolohikal na Paggawa
Interruption Technology

Ang VCBs na may CuCr contacts at longitudinal magnetic field structure ay nagpapataas ng interruption capability. Ang ceramic enclosures ay nagpapahintulot sa miniaturization at low-cost mass production.

Insulation Technology

Ang gas-insulated switchgear ay gumagamit ng N₂/air sa halip na SF₆, samantalang ang solid-insulated switchgear ay nag-iimprove ng environmental resistance sa pamamagitan ng epoxy encapsulation. Parehong ito ay gumagamit ng electric field simulation para sa reliability.

Intelligent Upgrades

Ang integrated sensors at communication modules ay nagbibigay ng online condition monitoring. Ang digital protection devices at electronic transformers ay nagpapalit ng traditional components.

Mga Trend ng Pag-unlad

Ang miniaturization at intelligence ay mainstream: ang miniaturized na equipment ay nagsisira ng substation footprint ng >30%, na nagsisira ng land costs; ang intelligence ay nagpapataas ng maintenance efficiency sa pamamagitan ng digital twin at 5G technologies. Ang mga future efforts ay dapat phase out ang non-essential SF₆ equipment, promote ang vacuum/solid insulation, at suportahan ang smart grid development.

Pagschluss

Ang vacuum switchgear ay kasalukuyang dominant sa merkado, habang ang SF₆ at solid-insulated products ay may mababang penetration. Ang pag-accelerate ng intelligent vacuum switch applications at pag-solve ng environmental issues ng solid insulation ay magbibigay ng mas magandang tugon sa green at intelligent needs ng power systems.