Analisi teknikoa Barneko arkua ekarri dezakeen akats baten erresistentzia eta SF6 osotsiki isolatutako gas isolatutako unitateen (RMU) optimizazioa
SF6 osagazteko oso isolatutako unitateak (RMU izenekoak) batez ere kargaren iturri-unitateetan eta tensio altuaren AC kargaren iturri-fuse konbinatu gailuetan (konbinatu gailuak deituko ditugu) datoz. Erabiltzailearen beharretara moldatuta, komun tanko edo unitatuen egitura bezala konfigura daitezke.
Ingeieneritzaren aplikazio praktikoetan, elektrizitatearen konektoreak goiko gainean kokatutako osagazteko busbarren edo alde batetik sartutako busbarren bidez egin dira gehienetan. Teknologiari buruzko parametro askotan, konbinatu gailu-unitatearen transferentziako korrontea eta kargaren iturri-unitatearen itxi ahalmena garapenean aukeratzeko erronkak dira. Gainera, segurtasun zainduko diren arazoengatik, barne arkuen falloitzea azken urteetan erabiltzaileen atention jaso du.
1. Teknologiari buruzko erronkak
RMUen garapenean eta prozesuan, hurrengo aspektuak kontuan hartu behar dira:
1.1 Transferentziako korrontea
Konbinatu gailu baten transferentziako korrontea, fuseak kargaren iturri-unitatera pasatzen duen hiru fasa simetrikoen korrontea da. Balio hau gainditzen denean, fuseek bakarrik eztabaidatzen dute. Fallokorronte txikiagoen tartean, hiru fasa fuseen hazten den denbora desberdintasuna du. Hazten den denborarik laburrena dutena lehenago eztabaidatzen du, eta bere striker-ak aktibatzen du, kargaren iturri-unitatea irekitzeko mekanismoa abiarazten duena.
Gainerako bi faseen eztabaida, lehenengo eztabaidatzen duen fusearen striker-ak hasieratzen duen kargaren iturri-unitatearen ireki denboraren eta bi faseen fuseen faktiko denbora-korrontea arteko konparaketa bati esker gertatzen da (non gainerako bi fasen korrontea hiru fasa korronteari dagokion %87 inguru izango baita). Fuseak hazten dela gero, gainerako bi faseak kargaren iturri-unitateak eztabaidatzen ditu. Beraz, horrela, fallokorronte horietan, fuse eta kargaren iturri-unitateak elkarrekin eztabaidatzen dute.
Konbinatu gailuaren transferentziako korrontea bi faktore nagusitan datorkio: fusearen striker-ak hasieratzen duen kargaren iturri-unitatearen ireki denbora eta fusearen faktiko denbora-korrontea. Izendatutako transferentziako korrontea teknologiari buruzko parametro garrantzitsua da, kargaren iturri-unitateak segurtasunez eztabaidatzen duen korronte handiena adierazten duena. Korronte murriztu gabeko fuseak aukeratzerakoan, fuseen denbora-korrontea balioztatu behar da, transferentziako korrontea konbinatu gailuaren izendatutako transferentziako korrontearen azpitik mantentzeko. Honek kargaren iturri-unitate eta fuseen arteko koordinazio segurua eta efektiboa bermatzen du, transformatorrak babesteko.
1.2 Itxi ahalmena
Kargaren iturri-unitateen probaketan, aldiz, itxi ahalmena ez lortzea gertatzen da, bi kasutan: eskaritu beharreko itxi kopurua bete ez izatea edo izendatutako fallokorronteetan itxi ezin izatea. Probaketa emaitzetarako analisia, horrelako hutsegiteak nagusitasunez kontaktu nagusiek sortutako erosio handiagatik gertatzen direla adierazten du, horrek kontaktu nagusiak izendatutako fallokorrontea kargatzeko ahalmena murriztzen duelako.
Beraz, kontaktu nagusien erosioa minimizatzea edo saihesteko ahalmena garrantzitsu da probaketa ondo amaitzeko. Ikerketa eta probaketa anitzak erakutsi dute, kontaktu nagusiei gehitutako laguntzaile kontaktuek (hainbat punturetan kobre-kromio aleazioak) kontaktu nagusiak indirektuki babesten dituztela. Diseinua kontaktu estruktura lineal edo biraka mota baten arabera moldatu daiteke.
2. Barne arkuen falloitzea
Arku elektrikoa inguruko airearekin erreakzio ospetsua egin duen heinean, tenperatura eta presioa goratzen dira. Ez baditu benetan hautsita, pertsonalen eta gailuaren arrisku handiak ekar dezake. RMUen gas compartment (itzal compartment) eta kable compartmenten barne arkuen falloitze probak banatuta egin behar dira. Probak irabazi ahal izateko, hurrengo baldintzak bete behar dira:
Itzal gailuaren panelak eta ataretak ixta utzi behar dira; deformazio gutxi bat onartzen da.
Enkapsulazioak ezin du rupturatu, eta ezin du fragmentu 60g baino gehiago gordailu.
Itzal gailuaren eskuragarriak diren gainazalei 2m altueratan arte ezin diete zuloak sortu.
Probaketa-prozesuan erabilitako horizontal eta bertikal indikadoreak ezin dituzte hot gasesek joateko.
Enkapsulazioak probaketa-ospean egon behar du loturik gorputz erdigarrira.
2.1 Izendatutako fallokorrontearen eztabaidatzea
Konbinatu gailuaren izendatutako fallokorrontearen eztabaidatzea aukeratutako fusearen arabera ezarritzen da. Hona hemen kontuan hartu beharreko faktoreak:
Fusearen izendatutako fallokorrontearen eztabaidatzea handiagoa edo berdina izan behar da banaketa sisteman instalazio puntuaren fallokorronte maximo posiblearekin.
Fusearen izendatutako fallokorrontearen eztabaidatzea logikoki bat etorri behar da konbinatu gailuan kargaren iturri-unitatearen izendatutako denbora laburraren kargatzea.
Hiru fuse modelu eta espesifikazio bereko instalatu behar dira; bestela, eztabaidatze prestasuna gaizki egiten da.
Fuseak zuzen eta osorik instalatu behar dira, strikerrak ordu osoan aktibatzen diren eta kargaren iturri-unitatearen ireki mekanismoa fiableki aktibatzen duen moduan.
Fuse bat edo bi funtzionatu ondoren, hiru guztiak ordezkatu behar dira, fuse batzuek korronte batere ez zuen kanpo.
2.2 Altu mailako funtzionamendua
RMUen itsasitako gas compartmenten diseinua normalean 1,000m altuera baino behera funtzionatzeko oinarritzen da. Altu maila altuagoetan, airea xurgatzen da eta atmosferako presioa jaisten da. Itsasitako gasaren dentsitatea konstantea izanik, itsasitako compartmenten presio erlatiboa goratzen da. Honek enkapsulazioaren presio mekanikoa handitzen du, deformazioa eta gasen hedapena handiagoa eragiten du. Kasu horretan, enkapsulazioaren fortaletasuna adegiak eta probaketa bidez egiaztatu behar da. Gasen betetze presioa (edo dentsitatea) jaisten duen soluzioa ez da zientifiko edo gomendatzen.
2.3 Urdiaren kantitate kontrola
DL/T 791-2001 "Indoor AC Gas-Insulated Switchgear" selektazio gida klause 6.5.1-a, gas compartmenten urdiaren kantitatea zehazten du: "Izendatutako betetze presioa 0.05 MPa baino ez bada, urdiaren kantitatea 2,000 μL/L (bolumenaren arabera) baino ezin du igotzea." Bestelako estandarrak ez dute zehaztapen konkreturik. RMUen produzketan, urdiaren kantitatea 1,000 μL/L (20°C-n) mantentzea arrazonablea da, honako faktore hauek kontuan hartuta:
Kargaren iturri-unitateak korronte txikiak (630 A) eztabaidatzen ditu, transferentziako korronte maximoarekin (1,500-2,200 A inguru).
Betetze presioa baxua da (0.03-0.05 MPa izendatuta), tensio altuaren GIS (0.5 MPa inguru) baino askoz baxuagoa.
Itsasaldi-prestasuna ona da, kanpo ingurumenetik urdiaren sarrerak oso bizkarra dira.
Probaketa-emaitzak SF6-en desegiturako produktu gutxiak erakusten ditu eztabaidatze ondoren.
Probaketa-prozesuan, lagundu gabe urdiaren kontrola egin da, eta ez dira urdi handiagatik hutsegiteak ikusi.
Beraz, urdiaren kontrola oso baztertzea ez da zuzena, baita isolazio-limiteetatik inolako kontsideraziorik gabe. Urte asko praktikan eta operazioan, urdiaren kantitatea 1,000 μL/L (20°C-n) mantentzea teknikoki zuzena eta arrazonablea da.
3. Iraultza
RMUak urte asko garatzen eta erabiltzen dira Txinako, teknologia madura, prestazio estabilak eta merkatuarekin ondo onartuta. Espero da gehiago fabrikanteek sartzen direla eta jarraitzen duten ikerketa, produzio eta operazioetan aurkitzen diren teknologiari buruzko erronka diskutitzen, partekatzen eta aurreratzen, RMU teknologiaren hobetzea kolaboratiboki aurrera eramateko.
