24кВ ыңғайсыз қолданыстағы экологиялық газмен жабылған RMU және ойыншылық мониторинг – қалалық түрткі әлеуетті
12кВ-ге салыстырғанда, 24кВ электр энергиясын көбірек беруі мүмкін, жолдағы жоюларды азайтуға болады және олар елді мезгілдерде кеңінен қолданылады.
SF₆ - бұл озон табактың қысқартуына ықпал ететін газ, CO₂-ге қарағанда 20,000 есе көп. Оның қолдануы шектелуі керек; сондықтан, орта басымды коммутаторлар SF₆-ты изоляциялық газ ретінде қолдануы мүмкін емес.
Коммутаторлар үшін экологиялық дос газдар - бұл SF₆-ты изоляциялық немесе арка-сындату медиасы ретінде қолданбайтын газдар. Мысалы, табиғатты пайда болған газдар (мысалы, азот және СО₂), газ микстурлары және синтетикалық газдар.
Экологиялық дос газмен изоляцияланған коммутаторлардың негізгі кедергісі - бұл изоляциялық талаптарды қанағаттандыру. 12кВ экологиялық дос газмен изоляцияланған айналма негізгі блоктар (RMU) өте дамыған, 24кВ моделдеріне қарағанда әзірлейушілер саны аз. Бұл 24кВ жабдықтарға ішкі талаптың төмен екендігі мен аның изоляциялық дизайнінің қатаңырақ екендігіне байланысты - тек экспортке қажетті толық комплекттер әзірлейушілері ғана осы түрдегі өнімдерді әзірлейді.
Есептен, 24кВ коммутаторлардың дизайнын мынадай әдістер арқылы қысқарту мүмкін:
Тұрақты композитті изоляция: бұл шина изоляциялық деңгейлерге сай келетінін қамтамасыз етеді. Изоляциялық аралықты арттыру немесе газ қораптың өлшемін кеңейтуді де изоляциялық деңгейлерге сай келетінін қамтамасыз етеді.
Газ басын арттыру: 0.04МПа басынан 0.14МПа-ға дейін арттыру, изоляциялық және аралық изоляциялық деңгейлерге сай келетінін қамтамасыз етеді, ғана қосымша қадам - арка-сындату камерасын 24кВ рейтингінің ретінде ауыстыру.
Басқа жолы, C4/C5 синтетикалық газын СО₂мен бірге қолдану мүмкін, себебі оның изоляциялық қатынасы SF₆-ге ұқсас. SF₆-ға негізделген RMU-лардың изоляциялық системасына қысқа қосымша жасау арқылы, олар 24кВ изоляциялық деңгейлерге сай келетінін қамтамасыз ете алады. Бірақ C4/C5 да глобалдық жылулануға ықпал ететін газ - оның GWP (Global Warming Potential) саны SF₆-нің 1/20-ына тең. Сондай-ақ, арка-сындату соңында токсикалық газдарға айналып, уақытша өнімділікке ықпал етеді.
Коммутаторлардың жұмысқа қосылатын бөліктерінің аралығы импульс деңгейіне байланысты анықталады:
24кВ жабдықтар үшін, импульс деңгейі 125кВ, бұл 220мм (немесе 3M термоденің жұмысқа қосылатын құрылғысы және BPTM шаршы шиналары қолданылған жағдайда 95мм) құбылыс аралығына сәйкес келеді.
12кВ жабдықтар үшін, импульс деңгейі 75кВ, бұл 120мм (немесе 3M термоденің жұмысқа қосылатын құрылғысы және BPTM шаршы шиналары қолданылған жағдайда 55мм) құбылыс аралығына сәйкес келеді.
RMU-ларда қолданылатын жанында орналасқан коммутаторлар үшін композитті изоляциялық аралық талаптары толық қанағаттандырылады.
Ең алғашқы 24кВ тұрақты изоляциялық айналма негізгі блоктары Eaton-ның SVS және Xirui өнімдері болды. Xirui өнімдері үшін, өйткені олар өнеркәсіптік рыноктар үшін екі позициялы коммутаторларды құрып, бұл коммутаторлар әдетте жабылған немесе жерге қосылған, бұл дизайн Кытайның үш позициялық жүйелерге қажетті қадам-қадамдық басқару талаптарын қанағаттандыра алмады, сондықтан екі позиция арасына изоляциялық позиция қосылды.
Өнімді қысқарту, қымбаттылықты азайту және экологиялық қолданылуға ықпал ету 24кВ экологиялық дос газмен изоляцияланған айналма негізгі блоктардың өнімдерінің өнімдерінің әзірлену бағытын анықтайды. Тұрақты композитті изоляция жоғары қымбаттылыққа әкеледі және изоляциялық аралықтардың деңгейлерін шешуге қиын болады. Сондай-ақ, суық ауа және азот сызықтарының изоляциялық қатынасы жетіспейді, сондықтан бұл аралықтар және жерге дейінгі аралықтар табиғатты ауада қажетті аралықтарға, яғни ≥220мм, ұқсас болуы керек. Бұл айналмалы үш позициялы коммутаторларға үлкен өлшемдер қажет, ал сызықтық қозғалыс коммутаторлары үшін биіктік немесе енін арттыру қиындықтары туындайды. Екі аралықты қосу арқылы үлкен изоляциялық коммутаторлардың мәселесі шешіледі.
Газды толтыру басын қамтамасыз ету үшін, қораптың қаттылығын шешу керек. Алюминий лигатуралы цилиндрлік құрылымды қолдану өлшемдерді оптимизациялауға, электр тартылымын теңестіруге және жылу айналдыруға мүмкіндік береді. Ички шиналар үшбұрыштық (үшбұрышты) конфигурацияда орналасқан, үш позициялы коммутатор және вакуумдық арка-сындату құрылғысы вертикальде орналасқан, бұл қолданылатын өлшемдерді максималдау және кіші өлшем мен жоғары қуатты өнімдерді қамтамасыз етеді.
