Wat is de huidige toepassingsstatus en ontwikkelingstrend van middenspanningsinstallaties?
Met de versnelde automatisering van elektrische apparatuur zijn er verschillende soorten middenspanningskasten op de markt gekomen. Indeeling naar isolatiemedia zijn ze voornamelijk verdeeld in luchtgeïsoleerde, SF₆ gasgeïsoleerde en vaste geïsoleerde types, elk met hun eigen voor- en nadelen: vaste isolatie biedt goede prestaties maar is minder milieuvriendelijk, SF₆ heeft uitstekende boogdoofcapaciteit maar is een broeikasgas, en luchtonderbreking heeft een hoge prijs-kwaliteitsverhouding maar grotere volume. Bedrijven hebben een grondige selectie nodig om de toepassings-efficiëntie te verhogen.
Ontwikkelingskenmerken
Na een eeuw van ontwikkeling heeft middenspanningsapparatuur een solide technische normensysteem. De eisen van gebruikers zijn verschoven van basisfuncties/parameters naar hoge betrouwbaarheid en lage bedrijfskosten; normenstelling richt zich meer op continuïteit en veiligheid van de operatie; primaire/secundaire apparatuur vertoont duidelijke arbeidsverdeling met gediversifieerde productstructuren; digitale en online detectietechnologieën bevorderen intelligentie, waardoor bedrijfskosten worden verlaagd.
Huidige Ontwikkelingsstatus
Luchtgeïsoleerde Schakelkasten
Het gebruik van lucht als isolatiemedium, inclusief ringhoofdschakelaars en metalen schuifbare schakelkasten, die veilig en milieuvriendelijk zijn. Metalen apparatuur met grote capaciteit is geschikt voor scenario's met hoge vermogensvoorziening, terwijl ringhoofdschakelaars compact, goedkoop en gemakkelijk te installeren zijn, voornamelijk toegepast in middenspannings-eindpunten. Uitgerust met geïntegreerde beschermingsapparatuur en transformatoren kunnen ze een compleet distributieautomatiseringssysteem vormen.
SF₆ Gasgeïsoleerde Schakelkasten
SF₆ gas excelleert in boogdoof- en isolatieprestaties, geschikt voor middenspannings- en hogespanningsapplicaties, maar wordt gereguleerd vanwege het broeikaseffect. Vakuümschakelaars (VCBs) zijn beperkt tot ≤35kV vanwege isolatiebeperkingen, zodat SF₆-apparatuur essentieel blijft voor hogere spanningen. Oplossingen omvatten het gebruik van gasmengsels om de consumptie van SF₆ te verminderen en verbeterde lekkagedetectie/herwinningstechnologieën.
Vaste Geïsoleerde Schakelkasten
Met volledig gesloten epoxyhars gegoten, is het bestendig tegen vervuiling en onafhankelijk van hoogte, toepasbaar voor ≤35kV-systemen. Echter, hoge kosten, warmteafvoerproblemen en moeilijke afbraak van epoxy remmen de wijdverspreide toepassing. Ontwerpoptimalisatie is nodig om zegeling en warmteafvoer in evenwicht te brengen.
Belangrijke Technische Vooruitgang
Dooftechnologie
VCBs met CuCr-contacten en longitudinale magnetisch veldstructuur versterken de doofcapaciteit. Keramische behuizingen maken miniaturisatie en goedkope massaproductie mogelijk.
Isolatietechnologie
Gasgeïsoleerde schakelkasten gebruiken N₂/lucht in plaats van SF₆, terwijl vaste geïsoleerde schakelkasten de milieuweerstand verbeteren door epoxy encapsulatie. Beide passen elektrisch veldsimulatie toe voor betrouwbaarheid.
Intelligente Upgrades
Geïntegreerde sensoren en communicatiemodules maken online conditiemonitoring mogelijk. Digitale beschermingsapparatuur en elektronische transformatoren vervangen traditionele componenten.
Ontwikkelingstrends
Miniaturisatie en intelligentie zijn mainstream: miniaturiseerde apparatuur reduceert de oppervlakte van transformatorstations met >30%, wat de grondkosten verlaagt; intelligentie verbetert de onderhoudsefficiëntie via digitale tweelingen en 5G-technologieën. Toekomstige inspanningen moeten niet-essentiële SF₆-apparatuur faseren, vacuüm/vaste isolatie bevorderen en de ontwikkeling van slimme netwerken ondersteunen.
Conclusie
Vakuümschakelkasten domineren momenteel de markt, terwijl SF₆ en vaste geïsoleerde producten een lage penetratie hebben. Het versnellen van intelligente vakuümschakelaarapplicaties en het oplossen van milieu-problemen bij vaste isolatie zal de groene en intelligente behoeften van elektriciteitsnetwerken beter kunnen voldoen.
