中圧スイッチギアの現在の応用状況と発展傾向はどのようなものですか
電力設備の自動化が加速するにつれて、市場には様々な中圧スイッチギアが登場しています。絶縁媒体による分類では主に、空気絶縁型、SF₆ガス絶縁型、固体絶縁型の3種類があり、それぞれ長所と短所があります：固体絶縁は性能が良いが環境負荷が高い、SF₆は消弧能力に優れているが温室効果ガスである、空気絶縁はコストパフォーマンスが高いが体積が大きいです。企業は総合的な選択を行うことでアプリケーション効率を高める必要があります。
開発特性
一世紀以上の発展を経て、中圧スイッチギアは健全な技術基準システムを持っています。ユーザーの要求は基本的な機能やパラメータから高い信頼性と低い運転コストへとシフトし、標準設定はより運転継続性と安全性に焦点を当てています。一次機器と二次機器は明確な役割分担を行い、多様な製品構造を持つようになっています。デジタル化とオンライン検出技術はインテリジェンスを促進し、運転コストを削減します。
現在の発展状況
空気絶縁スイッチギア
空気を絶縁媒体として使用し、リングメインユニットや金属被覆引き出し式スイッチギアを含みます。これらは安全で環境に優しいです。大容量の金属被覆装置は高電力供給のシナリオに適しており、一方でリングメインユニットはコンパクトで低コスト、設置も容易で、主に中圧端末に適用されます。統合保護装置と変圧器を装備することで、完全な配電自動化システムを形成することができます。
SF₆ガス絶縁スイッチギア
SF₆ガスは消弧と絶縁に優れ、中高電圧用途に適していますが、温室効果ガスであるため規制されています。真空遮断器（VCB）は絶縁制約により≤35kVまでに制限されるため、より高い電圧ではSF₆装置が不可欠です。解決策としては、ガス混合物を使用してSF₆消費量を削減し、漏洩防止および再利用技術を改善することです。
固体絶縁スイッチギア
完全密封のエポキシ樹脂キャストを使用し、汚染に強く標高に依存しないため、≤35kVシステムに適用可能です。しかし、高コスト、熱放出の課題、エポキシの分解難しさが広範な採用を妨げています。設計最適化が必要であり、密封と熱放出のバランスを取ることが求められます。
主要な技術的進歩
遮断技術
CuCr接点と縦磁界構造を持つ真空遮断器は遮断能力を強化します。セラミック製のエンクロージャーは小型化と低コスト大量生産を可能にします。
絶縁技術
ガス絶縁スイッチギアはN₂/空気を使用してSF₆を代替し、固体絶縁スイッチギアはエポキシ封止によって環境耐性を向上させます。両方とも信頼性のために電界シミュレーションを採用しています。
インテリジェントアップグレード
統合センサーと通信モジュールにより、オンラインでの状態監視が可能になります。デジタル保護装置と電子変圧器が従来の部品を置き換えています。
発展トレンド
小型化とインテリジェンスが主流となっています：小型化された設備は変電所の敷地面積を>30%削減し、土地コストを下げることができます。インテリジェンスはデジタルツインと5G技術を通じてメンテナンス効率を向上させます。今後の取り組みとしては非必須のSF₆装置を段階的に廃止し、真空/固体絶縁を推進し、スマートグリッドの発展を支援することが求められます。
結論
現在、真空スイッチギアが市場を支配していますが、SF₆と固体絶縁製品の普及率は低いです。インテリジェント真空スイッチの応用を加速し、固体絶縁の環境問題を解決することで、電力システムのグリーンかつインテリジェントなニーズをより良く満たすことができます。
