Kontra sa 12kV, ang 24kV makapadala og daghan pa kaayo nga elektrisidad, makabawas sa line losses, ug gihigugmaan sa mga tindog sa labas.
Ang SF₆ mao ang usa ka greenhouse gas nga may potential sa depletion sa ozone layer nga 20,000 ka beses gamay sa CO₂. Ang paggamit nianhi kailangan mapag-ila; tungod niini, ang medium-voltage switchgear dili dapat magamit ang SF₆ isip insulating gas.
Sa switchgear, ang eco-friendly gases mao ang mga gas nga walay SF₆ isip insulating o arc-extinguishing media. Ang mga halimbawa ani mao ang mga natural nga gases (tulad sa nitrogen ug carbon dioxide), gas mixtures, ug synthetic gases.
Ang key challenge sa eco-friendly gas-insulated switchgear mao ang pagpadayon sa insulation requirements. Bisag molambo na ang 12kV eco-friendly gas-insulated ring main units (RMUs), ang 24kV models adunay gamay lang nga developers. Tungod kay ang domestic demand sa 24kV equipment gamay ug mas komplikado ang design sa insulation—ang pipila ka complete set manufacturers nga may export needs lamang ang nag-develop sa produkto.
Sa esensya, ang 24kV switchgear design mahimo mapasimple pinaagi sa sumala:
Solid composite insulation: Kini nag-sige nga ang busbar ma-meet sa voltage withstand requirements. Pwede usab mapataas ang isolation gap o expand ang gas tank size aron ma-meet ang voltage withstand standards.
Increased gas pressure: Paghigayon sa relative pressure gikan sa 0.04MPa hangtod sa 0.14MPa nag-address sa insulation ug gap voltage withstand requirements, ang dugang ra nga hakbang mao ang pagbag-o sa arc-extinguishing chamber ngadto sa 24kV-rated.
O kini pwede usab ang C4/C5 synthetic gas mixed with CO₂, tungod kay ang insulation strength sama sa SF₆. Ang minor enhancements sa insulation system sa SF₆-based RMUs mahimo mapadayon sa 24kV voltage withstand requirements. Apan, ang C4/C5 mao usab ang greenhouse gas—bisag ang global warming potential (GWP) ra ang 1/20 sa SF₆. Sa wala pa, ang decomposition nianhi mao ang toxic gases human sa arc extinction, wala mani ini conducive sa sustainable development.
Ang clearance sa live parts sa switch determinado sa impulse withstand voltage:
Para sa 24kV equipment, ang impulse withstand voltage mao ang 125kV, na kasagaran sa air clearance nga 220mm (o 95mm kon 3M heat-shrinkable sleeves ug BPTM round busbars gigamit).
Para sa 12kV equipment, ang impulse withstand voltage mao ang 75kV, na kasagaran sa air clearance nga 120mm (o 55mm kon 3M sleeves ug BPTM busbars gigamit).
Para sa side-mounted switch units sa RMUs, ang clearance requirements sa composite insulation mahimo mapadayon.
Ang pinaka una nga 24kV solid-insulated ring main units mao ang Eaton's SVS ug Xirui's products. Tungod kay ang switches nga designed ni Xirui para sa overseas markets mao ang two-position—meaning ang switch mao ra sa closed position o grounded position—kini failed sa China's requirement sa three-position operation with step-by-step control, kini gi-dugangi og isolation position sa duha nga positions.
Kung unsaon pagpadayon sa product miniaturization, cost-effectiveness, ug environmental adaptability nagdetermina sa development direction sa 24kV eco-friendly gas-insulated ring main units. Ang solid composite insulation may high cost ug hapsay pa sa solve sa voltage withstand problem sa isolation breaks. Samtang, tungod kay ang alternative gases tulad sa dry air ug nitrogen may insufficient insulation strength, ang break distance ug ground distance kinahanglan sama sa required sa natural air, i.e., ≥220mm. Kini nagpakita nga ang mga rotary three-position switches kinahanglan og dako nga size, samtang ang linear-motion switches naggipangutana sa increase sa height dimension o width dimension. Ang paggamit sa double-break isolation ug grounding switches mahimo mapasol sa problema sa oversized isolation switches.
Arong maghatag og gas filling pressure, ang problema sa enclosure strength kinahanglan mapasol. Ang paggamit sa aluminum alloy cylindrical structure mahimo mapadayon sa dimension optimization, uniform electric field, ug good heat dissipation. Ang internal busbars arranged sa delta (triangular) configuration, ug ang three-position switch ug vacuum interrupter installed vertically, kini nag-maximize sa spatial dimensions ug nagpadayon sa small size ug high power capacity.
