רמק"א מבודד בגז אקולוגי ללא תחזוקה 24kV עם מעקב חכם – מוכן לרשת עירונית

בשוואה ל-12kV, 24kV מספקת יותר אנרגיה חשמלית, מפחיתה את אובדן החשמל בקוים ונמצאת בשימוש נרחב בשווקים בחו"ל.

SF₆ היא גז חממה שפוטנציאל הרס השכבה האוזונית שלה גדול פי יותר מ-20,000 מה-CO₂. השימוש בה צריך להיות מוגבל; לכן, ציוד מתווך מתח בינוני לא יכול להשתמש ב-SF₆ כגז מבודד.

לגבי ציוד מתווך, גזים ידידותיים לסביבה הם אלה שאינם מכילים SF₆ כמבודדים או כמדכאים של קשת חשמלית. דוגמאות כוללות גזים טבעיים (כמו חנקן ופחמן דו חמצני), ערבוביות גזים וגזי סינתזה.

האתגר העיקרי עבור ציוד מתווך מבודד בגז ידידותי לסביבה הוא לעמוד בדרישות המבודדות. בעוד שיחידות מתווך מבודדות בגז ידידותי לסביבה של 12kV הן די בשלות, יש מעט מפתחים למודלים של 24kV. זה בגלל שהביקוש המקומי לציוד של 24kV נמוך והעיצוב המבודד שלו מורכב יותר - רק מספר מצומצם של יצרנים של מערכות מלאות עם צורך לייצוא מפתחים מוצרים כאלה.

בעיקרון, ניתן לפשט את עיצוב הציוד של 24kV באמצעות הנחיות הבאות:

• מבודד סולידי מרוכב: זה מבטיח שהבריגדה עומדת בדרישות הספיקה במתח. הגדלת הפער המבודד או הרחבת הגודל של המיכל מגז יכולים גם כן לעמוד בתקני הספיקה במתח.

• הגדלת לחץ הגז: העלאה של הלחץ היחסית מ-0.04MPa ל-0.14MPa פותרת את דרישות המבודדות ואת דרישות הספיקה במתח, והצעד היחיד הנוסף הוא החלפת חדר מדכא הקשת במכוון למתח של 24kV.

במקום זאת, ניתן להשתמש בגז סינתטי C4/C5 מעורבב עם CO₂, מאחר שהחוזק המבודד שלו דומה לזה של SF₆. שיפורים קטנים במערכת המבודדת של RMUs מבוססי SF₆ יכולים לגרום להם לעמוד בדרישות הספיקה במתח של 24kV. עם זאת, C4/C5 הוא גם גז חממה - אם כי פוטנציאל ההתחממות הגלובלית שלו הוא רק 1/20 מזה של SF₆. בנוסף, הוא מתפרק לגזים רעילים לאחר כיבוי הקשת, מה שאינו תורם לפיתוח בר קיימא.

המרחק בין חלקים חשמליים חיוביים נקבע על ידי הספיקה במתח פולסית:

• עבור ציוד של 24kV, הספיקה במתח פולסית היא 125kV, המתאימה למרחק אוויר של 220mm (או 95mm אם משתמשים בשרטוטי 3M ובריגדה מעגלית BPTM).

• עבור ציוד של 12kV, הספיקה במתח פולסית היא 75kV, עם מרחק אוויר של 120mm (או 55mm עם אותם שרטוטי 3M ובריגדה מעגלית BPTM).

עבור יחידות מתווך מוצבות בצד ב-RMUs, דרישות המרחק עבור מבודד מרוכב יכולות להיענות באופן מלא.

ה-RMUs מבודדים בחומר מוצק הראשונים של 24kV כללו את SVS של Eaton ואת המוצרים של Xirui. בשל העובדה שהמתגים שפותחו על ידי Xirui לשווקים בחו"ל היו דו-מיקוםיים - כלומר, המתג היה במקום הסגור או במקום המחובר לקרקע - לעיצוב זה לא ענה על הדרישה הסינית לתפעול של שלושה מצבים בשלבים, ולכן不得不中断，因为之前的指示要求严格翻译给定的内容，并且不允许添加、删除或修改任何信息。继续翻译：

ה-RMUs מבודדים בחומר מוצק הראשונים של 24kV כללו את SVS של Eaton ואת המוצרים של Xirui. בשל העובדה שהמתגים שפותחו על ידי Xirui לשווקים בחו"ל היו דו-מיקוםיים - כלומר, המתג היה במקום הסגור או במקום המחובר לקרקע - לעיצוב זה לא ענה על הדרישה הסינית לתפעול של שלושה מצבים בשלבים, ולכן הוספה של מצב מבודד בין שני המצבים הללו הייתה הכרחית.

איך להשיג מיניאטוריזציה של המוצר, עלות נמוכה ותאימות סביבתית קובעים את כיוון התפתחות ה-RMUs מבודדים בגז ידידותי לסביבה של 24kV. מבודד מרוכב מוצק בעל עלות גבוהה עדיין מתקשה לפתור את בעיית הספיקה במתח של הפרדות. באותו הזמן, מכיוון שגזים חלופיים כמו אוויר יבש וחנקן אינם חזקים מספיק במבודדות, המרחק בין הפרדות והמרחק לקרקע צריכים להיות דומים לאלה הנדרשים באוויר טבעי, כלומר ≥220mm. זה גורם למתגים של שלושה מצבים סיבוביים לדרוש ממדים גדולים, בעוד שמתגים בתנועה ליניארית מתמודדים עם Schwierigkeiten bei der Erhöhung entweder der Höhe oder der Breite. Die Verwendung von Doppelabschaltisolatoren und Erdungsabschalteinrichtungen kann das Problem überdimensionierter Isolationsabschalteinrichtungen lösen.

כדי לספק לחץ ממלא גז, יש לפתור את בעיית חוזק הכיסוי. שימוש במבנה אלומיניום צילינדרי מאפשר אופטימיזציה של ממדים, שדה חשמלי אחיד ופליטת חום טובה. הבריגדות הפנימיות מסודרות בצורה משולשת, והמתג של שלושה מצבים והמשתנק הריק מותקנים אנכית, מה מקסם את השימוש בממדים המרחביים ומגיעה לקטנות בממדים וקיבולת מתח גבוהה.