24kV Walang Pangangailangan ng Pagmamanalo na Eco Gas Insulated RMU na may Smart Monitoring – Handa para sa Urban Grid

Kumpared sa 12kV, ang 24kV ay maaaring magbigay ng mas maraming enerhiya, bawasan ang pagkawala ng kuryente sa linya, at malawakang ginagamit sa mga pamilihan sa ibang bansa.

Ang SF₆ ay isang greenhouse gas na may potensyal na pagsira sa ozone layer na mahigit 20,000 beses mas mataas kaysa sa CO₂. Dapat limitahan ang paggamit nito; kaya, hindi dapat gamitin ang SF₆ bilang insulating gas sa medium-voltage switchgear.

Para sa switchgear, ang eco-friendly gases ay tumutukoy sa mga gas na hindi naglalaman ng SF₆ bilang insulating o arc-extinguishing media. Halimbawa nito ang mga natural na gas (tulad ng nitrogen at carbon dioxide), mga mixture ng gas, at synthetic gases.

Ang pangunahing hamon para sa eco-friendly gas-insulated switchgear ay nasa pagpapatugon sa mga requirement ng insulation. Habang ang 12kV eco-friendly gas-insulated ring main units (RMUs) ay medyo mature, may kaunti lamang ang mga developer ng 24kV models. Ito ay dahil sa mababang lokal na demand para sa 24kV equipment at mas komplikado ang disenyo ng insulation nito—lamang ang ilang complete set manufacturers na may pangangailangan ng export ang nagdedevelop ng mga produktong ito.

Sa esensya, maaaring simplipikahin ang disenyo ng 24kV switchgear sa pamamagitan ng mga sumusunod:

• Solid composite insulation: Ito ay nagse-seture na ang busbar ay makakapagtugon sa voltage withstand requirements. Maaari ring pasanin ang voltage withstand standards sa pamamagitan ng pagtaas ng isolation gap o pag-expand ng laki ng gas tank.

• Pagtaas ng presyur ng gas: Ang pagtaas ng relative pressure mula 0.04MPa hanggang 0.14MPa ay nasasagot ang mga requirement ng insulation at gap voltage withstand, ang tanging karagdagang hakbang lang ay ang pagpalit ng arc-extinguishing chamber ng may 24kV-rated na isa.

Alternatibong maaaring gamitin ang C4/C5 synthetic gas mixed with CO₂, dahil ang lakas ng insulation nito ay katulad ng SF₆. Ang maliit na pag-enhance sa insulation system ng SF₆-based RMUs ay maaaring gawin ito upang makuha ang 24kV voltage withstand requirements. Gayunpaman, ang C4/C5 ay isang greenhouse gas din—bagama't ang global warming potential (GWP) nito ay 1/20 lamang ng SF₆. Bukod dito, ito ay nabubuo ng toxic gases pagkatapos ng arc extinction, na hindi nakakatulong sa sustainable development.

Ang clearance sa pagitan ng live parts ng switch ay nakadepende sa impulse withstand voltage:

• Para sa 24kV equipment, ang impulse withstand voltage ay 125kV, na may kasamang air clearance na 220mm (o 95mm kung 3M heat-shrinkable sleeves at BPTM round busbars ang ginagamit).

• Para sa 12kV equipment, ang impulse withstand voltage ay 75kV, na may air clearance na 120mm (o 55mm kung parehong 3M sleeves at BPTM busbars ang ginagamit).

Para sa side-mounted switch units sa RMUs, maaaring punuin ang mga requirement ng clearance para sa composite insulation.

 Ang pinaka-maagang 24kV solid-insulated ring main units ay kinabibilangan ng Eaton's SVS at Xirui's products. Dahil ang mga switch na idisenyo ng Xirui para sa overseas markets ay two-position—ibig sabihin, ang switch ay nasa closed position o grounded position—hindi ito napuno ang Chinese requirement para sa three-position operation na may step-by-step control, kaya kailangan magdagdag ng isolation position sa pagitan ng dalawang posisyon.

Paano makamit ang miniaturization, cost-effectiveness, at environmental adaptability ng produkto ay nagpapasiyang direksyon ng 24kV eco-friendly gas-insulated ring main units. Ang solid composite insulation ay may mataas na gastos at pa rin ito ay mahirap lutasin ang problema ng voltage withstand ng isolation breaks. Samantala, dahil ang mga alternative gases tulad ng dry air at nitrogen ay may hindi sapat na lakas ng insulation, ang break distance at ground distance ay kailangan na kapareho ng mga required para sa natural air, i.e., ≥220mm. Ito ay gumagawa ng malaking laki ang mga rotary three-position switches, habang ang linear-motion switches ay may tiyak na hirap sa pagtaas ng height dimension o width dimension. Ang paggamit ng double-break isolation at grounding switches ay maaaring lutasin ang problema ng oversized isolation switches.

Upang bigyan ng gas filling pressure, kailangan lunasan ang problema ng lakas ng enclosure. Ang paggamit ng aluminum alloy cylindrical structure ay nagbibigay ng dimension optimization, uniform electric field, at mahusay na heat dissipation. Ang mga internal busbars ay inaarrange sa delta (triangular) configuration, at ang three-position switch at vacuum interrupter ay ininstall nang vertical, na maximaizes ang paggamit ng spatial dimensions at nakakamit ang maliliit na laki at mataas na power capacity.