Dizajnado Fidela 24kV Aera kaj Gaz-Insulata Aparataro

Ĉi-momente la ĉina mezvolta distribua retoj ĉefe funkcias je 10kV. Pro rapida ekonomia disvolviĝo, la elektra ŝargo fortaŭgis, kreskigante la limigojn de la ekzistantaj provizoj de energio. Pro la eminentaj avantaĝoj de 24kV alta-volta komutilo en kontentigi pli altajn postulojn pri ŝargkapablo, ĝi silenteme akiris populecon en la industrio. Post la "Scio pri Promovado de 20kV Volt-nivelo" de la Stat-reto Korporacio, la 20kV volt-klaso rapide estis adoptita.

Kiel grava produkto por tiu ci nivelo de volto, la strukturo kaj izolada dizajno de 24kV alta-volta komutilo estas la fokuso en la industrio. Laŭ la normo de la elektra industrio "Komunaj Teknikaj Postuloj por Alta-Voltaj Komutiloj kaj Kontrola Ekiparo" (DL/T 593-2006), specifaj izolaj postuloj por komutiloj estas klare difinitaj. La izolaj postuloj por 24kV produktoj estas jenaj:

Minimuma aer-spaco (inter-faza, inter-faza al tero): 180mm; potenco-frekvenco resistas volton (inter-faza, inter-faza al tero): 50/65 kV/min, (trans izolaj kunligoj): 64/79 kV/min; fulmo-impulso resistas volton (inter-faza, inter-faza al tero): 95/125 kV/min, (trans izolaj kunligoj): 115/145 kV/min.

Noto: Datumoj maldekstre de la oblikva streko validas por solide konektitaj neŭtralaj sistemoj, dum datumoj dekstre validas por sistemoj kun neŭtralo konektita tra ark-supreĉejo aŭ nekonektita.

La 24kV alta-volta komutilo povas esti kategorizita laŭ la metodo de izolo en aer-izolitaj metal-fermitaj komutiloj kaj gas-izolitaj SF6 ringaj ĉefaj unuoj. Aer-izolitaj metal-fermitaj komutiloj por 24kV, precipe la meza montitaj elŝoveblaj tipoj (ĉi tie poste nomataj kiel 24kV meza montitaj komutiloj), iĝis la ĉefa dizajna fokuso. Ĉi artikolo diskutas kelkajn proponojn pri la strukturo kaj izolada dizajno de 24kV meza montitaj komutiloj kaj gas-izolitaj SF6 ringaj ĉefaj unuoj, ofertitaj por referenco kaj komento.

1. Dizajno de 24kV Meza Montitaj Komutiloj

La teknologio por 24kV meza montitaj komutiloj venas ĉefe de tri fontoj: Unue, ĝisdatigo de la 12kV KYN28-12 produkto per rekta anstataŭigo de komponentoj rilatantaj al izolo. Due, fremdaj meza montitaj produktoj enirantaj la internan merkaton, kiel ABB kaj Eaton Senyuan. Tria, sendepende disvoltitaj 24kV meza montitaj komutiloj en Ĉinio. La tria kategorio, dezegnitaj speciale por la ekzistantaj teknologiaj kondiĉoj kaj postuloj en Ĉinio, estas plej konkurencapabla en la merkato. Do, dum sia dizajno, la tuta produkta strukturo kaj izolada dizajno devas esti plene konsiderata, kiel detale priskribite sube:

1.1 Egala-Alteca Skrinstrukturo kaj Triangula Busbar-Aranĝo

La plej multaj 12kV meza montitaj komutiloj uzas strukturon, kiuj estas pli alta antaŭen kaj pli malsupra malantaŭen, kun la tri-fazaj busbars aranĝitaj en triangula (delta) konfiguro, kaj la instrument-skriño kiel remova, sendependa strukturo. Se tiu metodo estas uzata por 24kV meza montitaj komutiloj, ĝi klare ne povas kontenti la minimuman aer-spacan postulon de 180mm. Do, la 24kV meza montitaj komutiloj devus adopti egala-altecan skrin-dizajnon, kun la instrument-skriño integrita en la ĉefskrinon.

La skrin-alteco devus esti taŭge pliigita al 2400mm, donante pli da spaco por la busbar-kaj cirkvitanrompila kompartmentoj. La busbar-murperfoj devus esti aranĝitaj en triangula konfiguro. Tiu maniero ne nur kontentigas la aer-spacajn postulojn, sed efektive supresas kaj rezistas elektromagnetajn fortojn, plibonoras busbar-an calor-disdon, kaj plibonorigas la izolan fidindon.

1.2 Racia Dizajno de Komutila Largo

El la perspektivo de izola fidindeco, aer-izolo estas la plej fidinda metodo; kiam nur la minimuma izola spaco estas garantita, la izolo povas esti plene asertas. Konsiderante tutan aer-izolitan dizajnon, la teoria larĝo de 24kV komutilo devus esti 1020mm. Tamen, en reela produkcio, la plejmulto de fabrikantoj elektas skrin-larĝon de 1000mm, kio postulas uzi kombinan izolon. Ĝenerale, termo-skrumpa tubo estas aplikata al la busbars, kaj SMC (Sheet Molding Compound) izolaj barieroj estas instalitaj inter fazoj kaj inter fazo kaj tero por plibonori la izolon.

1.3 Dizajno por Uniforma Elektra Kamp-Distribuo

Testoj pruvas ke la pli alta la voltnivelo, la pli alta la lokala elektra kamp-forco dum potenco-frekvencvolta testo, foje kun rimarkindaj korona disŝarĝ-soundoj. Laŭ reguloj, same longe kiel ne okazas perturbanta disŝarĝo, la testo estas konsiderata sukcesinta. Tamen, alta lokala elektra kamp-forco povas influenci la produktan kapablon resisti supervoltojn dum normala operacio. 

Do, la produktdizajno devus prioritati atingi tiel uniforman elektran kamp-distribuon kiel eble, eviti lokalajn kamp-koncentrojn. El praktika sperto, formi konduktorojn por atingi uniforman kampon estas efika. Por la tranĉitaj fino de busbars, uzu formilan fresilon por maŝini la finojn en rondaj anguloj. Por la busbar-finoj ene de la kontakt-skriño, unue formigu ilin en duon-cirkla formo, tiam maŝinu ilin en rondaj anguloj. Kie eblas, instali metalan blindadon ekster la plum-havoskontaktoj de la cirkvitanrompilo, aŭ enmetu metalan blindadan reton dum la fundado de la kontakt-skriño. Tiuj mesaĵoj povas efike uniformi la elektran kamp-distribuon, supressi kamppikojn, kaj plu plibonori la izolan nivelojn.

1.4 Uzo de Izolmaterialoj kun Longa Krepado-Distanco

Izolmaterialoj kiel murperfoj, kontakt-skriñoj, kaj subtenaj izoliloj devas havi pligrandigitajn ŝildojn kaj sufiĉan krepado-distancon por kontenti la izolajn postulojn de 24kV. Espece en la dizajno de kontakt-skriñoj, devas esti aldonita metala blindada reto, kaj la interna kaŭlo devas uzi lingve-forman strukturon por eviti la problemojn inherentajn en ringaj strukturoj, kiuj ne povas efektive supressi kondensigon kaj la rezultan mallimigon dum operacio.

2. Dizajno de 24kV Gas-izolitaj SF6 Ringaj Ĉefaj Unuoj

Fremdaj 24kV gas-izolitaj SF6 ringaj ĉefaj unuoj komencis frue; kompanioj kiel Siemens kaj ABB lanĉis ilin en la frua 1980-a. Tio estas ĉar multaj fremdaj landoj uzas 24kV kiel la ĉefa mezvolta distribua volto. Iliaj produktoj estas teknologie avancitaj, altperformaj, kaj altfidindaj. Internaj 24kV gas-izolitaj SF6 ringaj ĉefaj unuoj nur disvolvis en lastaj jaroj. Limigita de diversaj kondiĉoj, produktoj ankoraŭ estas en la esplor-, disvolv- kaj test-stadioj.

Pro la avanciteco de 24kV gas-izolitaj SF6 ringaj ĉefaj unuoj, ilia strukturo kaj izolada dizajno devas bazigi sur maturo fremda sperto. Jen kelkaj proponoj pri la produkta strukturo kaj izolada dizajno:

2.1 Fokusas sur Strukturaj Racione

Ĉar ĉiuj vivaj partoj kaj komutiloj en 24kV gas-izolitaj SF6 ringaj ĉefaj unuoj estas fermitaj en akero farita el nerostiga ŝtalo plena de SF6 gaso, ili estas kompakta. En struktdizajno, la izolforto kaj humideco de la izolgaso devas esti plene konsiderata por racie disvolvi la skrin-dimensiojn. La unuo devus havi kompletan funkciecon, facile operacioblecon, kaj simplan strukturon.

2.2 Ekstendeblo de Konfiguroj

Konfigura dizajno devas havi ekstendeblon. Ĉe certa grado, la kvalito de produto kaj ĝia potencialo por vaste adopi dependas de ĝia konfigura fleksibileco. Standardigita, moduligita dizajno permesas fleksiblekan maldekstran kaj dekstran ekstendon.

2.3 Fidindeco de Izolada Dizajno

La ĉefa risko por 24kV gas-izolitaj SF6 ringaj ĉefaj unuoj estas la degeneracio de izolaperformo. Faktoroj kaŭzantaj izol-degeneracion inkluzivas: SF6 gas-leak; polimeraj izolmaterialoj aŭ sigilmaterialoj havas certan permeablecon al diversaj gasoj (kiel vaporo), kondukante al neakceptebla kondensado sur la interaj muroj de la enhavo; kontrolado de la vaporo-kontentumon en la SF6 gaso; kaj krakoj en izolkomponentoj.

Por preveni izol-degeneracion, devas esti prenataj respondaj mesaĵoj, kiel: farado de la gasenhavo el nerostiga ŝtalo uzante tutan brasejon, lasante nenian sigil-aperton; farado de kabelligaj murperfoj el epoksido fondita resino kaj integrala brasejo al la enhavo; plibonorigo de la gasenhavsigileco por minimumigi la vaporpermecon; regula mezurado de la vaporo-kontentumo per SF6 vaporometro, metado de taŭga kvanto de sekaĵo en la sigilita enhavo, kaj strikta brulado de ĉiuj komponentoj laŭ specifaj temperaturo kaj tempo; kiam evakuigas kaj ŝargas SF6 komutilojn, purigado de la ŝarglinioj per alta-pura N2 aŭ SF6 gaso; kaj minimumigo de interna mekanika streĉo en izolkomponentoj por preveni agadon kaj krakado. Tiuj mesaĵoj efike plibonorigos la izolan fidindecon.

3. Konkludo

Ankoraŭ ke la strukturo kaj izolada dizajno de 24kV alta-volta komutilo estas bazitaj sur 12kV komutilo, la postuloj estas multe pli altaj. Plue, pro insufiĉa praktika operacia sperto, ĉiuj influantaj faktoroj devas esti plene konsiderataj dum la dizajnproceso por kontenti la produktnormojn.