Pevně izolované kruhové rozvaděče: Současné aplikace a budoucí trendy ve středně vysokých sítích

Současný stav aplikace pevně izolovaných kruhových hlavních jednotek v středových distribučních sítích

(1) Pevně izolované kruhové hlavní jednotky (RMU) jsou široce používány v městských obytných oblastech a jiných středových distribučních aplikacích. Klíčové komponenty středových RMU zahrnují především spínací zařízení a pojistku. Tyto jednotky nabízejí výhody jako jednoduchá konstrukce, kompaktní rozměry a nízké náklady, zatímco efektivně zlepšují parametry dodávky elektrické energie a zvyšují bezpečnost provozu. Současný vývoj ukazuje, že nominální proud středových RMU může dosahovat až 1250A, typicky 630A. Dle typu izolace se dělí primárně na vzduchem izolované a SF₆ plynem izolované typy, které se používají zejména pro přepínání proudů zatížení, přerušování krátkozaměrných proudů a poskytování funkcí řízení a ochrany.

(2) RMU založené na vakuumovém spínacím zařízení mohou vytvořit jasnou a spolehlivou izolační mezera. Běžně používaná spínací zařízení ve vzduchem izolovaných RMU zahrnují plynotvorná, stlačené vzduchové, vakuumové a SF₆ typy; naopak, plynově izolované RMU primárně používají SF₆ spínací zařízení. Třípolohová spínací zařízení jsou často používána v RMU, umožňují přerušení zatížení, spolehlivé zapnutí zemnice a izolaci okruhu. Mezi těmito, plynotvorná, stlačené vzduchové a SF₆ spínací zařízení mohou dosáhnout třípolohového provozu.

(3) Praktické aplikace RMU se stávají stále sofistikovanější. Díky svým kompaktním rozměrům a struktuře RMU obvykle používají jednoduchá spínací zařízení kombinovaná s vysokonapěťovými pojistkami. Za normálních podmínek spínací zařízení řídí operace s proudy zatížení, zatímco pojistky rychle přerušují krátkozaměrné proudy. Jejich kombinovaný provoz může efektivně nahradit spínací zařízení do určité kapacity. S rozvojem informačních technologií a automatizace distribuce se spínací zařízení stávají stále menší a jsou nyní široce používána v RMU. Vysokovýkonné RMU by měla podporovat normální provoz, provozní údržbu a testování napětí hlavního okruhu.

Vývojové trendy a technické charakteristiky pevně izolovaných kruhových hlavních jednotek

(1) Vývojové trendy. Použití elektrotechnického vybavení izolovaného SF₆ plynem se očekává, že bude postupně ubývat. Ačkoli SF₆ byl kvůli svým vynikajícím celkovým vlastnostem široce používán v středových RMU, rostoucí environmentální povědomí upozornilo na jeho potenciální škodlivost ekosystému a lidskému zdraví. Jako důsledek toho se výroba vysokonapěťového elektrotechnického vybavení pohybuje směrem ke snižování použití SF₆. Jak domácí, tak i zahraniční výrobci předvídají tento trend a aktivně podporují výzkum, vývoj a aplikaci pevně izolovaných RMU.

(2) Efektivní použití technologie encapsulovaných polí. Pevná izolace obvykle používá epoxidovou pryskyřici jako hlavní izolační materiál a vakuum jako prostředek pro uhašení oblouku. Provedením pracovního mechanismu se dosahují funkce jako přepínání proudů zatížení, což efektivně kontroluje systém distribuce elektrické energie a zajišťuje bezpečnost zařízení a osob. Použití pevné izolace významně snižuje požadované vzdálenosti mezi fázemi a mezi fází a zemí v rozvodu, zkracuje vzdušné izolační mezery z 125mm na pouhé několik milimetrů. Bez SF₆ plynu je zařízení kompaktnější než tradiční C-GIS. Kromě toho zjednodušený pracovní mechanismus snižuje počet komponent, což výrazně zvyšuje mechanickou spolehlivost.

(3) Technické charakteristiky. Hlavní konkurenti pevně izolovaných RMU jsou vzduchem izolované RMU s SF₆ spínacími zařízeními a SF₆ plynně izolované RMU. Bez ohledu na environmentální hlediska jsou výhody pevně izolovaných RMU zřejmé: první, zjednodušení struktury – eliminací tlakových komor, manometrů a plnících ventilů se zlepšuje spolehlivost, snižují se náklady na údržbu a optimalizují se nominální provozní podmínky spínacího zařízení; druhé, hlavní spínací zařízení je vybaveno izolační mezerou, což poskytuje viditelný otevřený stav, který plně splňuje požadavky bezpečného provozu elektrické sítě; třetí, silná adaptabilita, umožňující stabilní provoz v tvrdých podmínkách, jako jsou extrémní chlad a teploty, což naznačuje nízkou citlivost na prostředí. Externí izolace používá především epoxidové rukávy nebo izolační trubky, což efektivně zabrání tepelné změně SF₆ v nízkých teplotách a roztažení v vysokých teplotách.

Závěr

V závěru lze říci, že technologie pevně izolovaných RMU v Číně dosáhla zralosti, efektivně překonala omezení vzduchem izolovaných a plynně izolovaných RMU a je vhodná pro speciální prostředí, jako jsou vysoké nadmořské výšky a oblasti s vysokým znečištěním. Jejich široké použití silně podpoří vývoj systému elektrické sítě a přispěje ke udržitelnému sociálně-ekonomickému rozvoji.