Festisolierte Ringkabelschrankanlagen: Aktuelle Anwendungen und zukünftige Trends in Mittelspannungsnetzen

Der aktuelle Anwendungsstatus von festisolierten Ringklemmschaltanlagen in Mittelspannungsnetzen

(1) Festisolierte Ringklemmschaltanlagen (RMUs) finden weite Verwendung in städtischen Wohngebieten und anderen Mittelspannungsanwendungen. Die Hauptkomponenten von Mittelspannungs-RMUs umfassen hauptsächlich den Lastschalter und den Sicherungsschalter. Diese Einheiten bieten Vorteile wie eine einfache Struktur, kompakte Größe und geringe Kosten, während sie gleichzeitig die Versorgungsparameter effektiv verbessern und die Betriebssicherheit erhöhen. Die aktuelle Entwicklung zeigt, dass der Nennstrom von Mittelspannungs-RMUs bis zu 1250A erreichen kann, typischerweise 630A. Nach Isolierungstyp unterteilt werden sie hauptsächlich in luft- und SF₆-gasisolierte Typen, die hauptsächlich für das Schalten von Lastströmen, das Unterbrechen von Kurzschlussströmen und zur Steuerung und Schutzfunktionen verwendet werden.

(2) RMUs mit Vakuumsicherung können einen klaren und zuverlässigen Isolationsabstand bilden. Gebräuchliche Lastschalter in luftisolierten RMUs umfassen gasbildende, Druckluft-, Vakuum- und SF₆-Typen; im Gegensatz dazu verwenden gasisolierte RMUs hauptsächlich SF₆-Lastschalter. Drei-Position-Lastschalter werden häufig in RMUs eingesetzt, um das Unterbrechen von Lastströmen, zuverlässiges Erdung und Klemmkreisabschaltung zu ermöglichen. Von diesen können gasbildende, Druckluft- und SF₆-Lastschalter eine Dreipositionsbetriebsweise erreichen.

(3) Praktische Anwendungsschemata für RMUs sind zunehmend verfeinert worden. Aufgrund ihrer kompakten Größe und Struktur verwenden RMUs in der Regel einfache Lastschalter in Kombination mit Hochspannungssicherungen. Unter normalen Bedingungen handhaben Lastschalter Laststromoperationen, während Sicherungen Kurzschlussströme schnell unterbrechen. Ihre kombinierte Operation kann innerhalb bestimmter Kapazitätsgrenzen wirksam Schaltgeräte ersetzen. Mit dem Fortschritt der Informationstechnologie und der Verteilungsautomatisierung wurden Schaltgeräte zunehmend miniaturisiert und finden jetzt weite Verwendung in RMUs. Hochleistungs-RMUs sollten den normalen Betrieb, Wartung und Hauptschaltungsspannungsprüfungen unterstützen.

Entwicklungstrends und technische Merkmale von festisolierten Ringklemmschaltanlagen

(1) Entwicklungstrends. Der Einsatz von SF₆-gasisolierten elektrischen Geräten wird voraussichtlich allmählich abnehmen. Obwohl SF₆ aufgrund seiner ausgezeichneten Gesamtleistung in Mittelspannungs-RMUs weit verbreitet ist, hat sich durch wachsendes Umweltbewusstsein seine potenzielle Gefährdung für das Ökosystem und die menschliche Gesundheit herausgestellt. Folglich strebt die Herstellung von Hochspannungselektronikindustrie an, den Einsatz von SF₆ zu reduzieren. Beide inländische und internationale Hersteller haben diesen Trend erwartet und fördern aktiv die Forschung, Entwicklung und Anwendung von festisolierten RMUs.

(2) Effektive Anwendung der umhüllenden Poltechnologie. Festisolierung verwendet in der Regel Epoxidharz als Hauptisoliermaterial und Vakuum als Bogenlöschmedium. Durch Aktivierung des Betriebsmechanismus werden Funktionen wie das Schalten von Lastströmen erreicht, was die effektive Steuerung des Energieversorgungssystems und die Sicherheit von Geräten und Personal gewährleistet. Die Verwendung von Festisolierung reduziert erheblich die erforderlichen Phasen-zu-Phasen- und Phasen-zu-Erde-Isolationsabstände innerhalb der Schaltanlagen, indem Luftisolationsabstände von 125mm auf nur einige Millimeter verkürzt werden. Ohne SF₆-Gas sind die Geräte im Vergleich zu traditionellen C-GIS kompakter. Darüber hinaus reduziert der vereinfachte Betriebsmechanismus die Anzahl der Komponenten, was die mechanische Zuverlässigkeit erheblich verbessert.

(3) Technische Merkmale. Die Hauptkonkurrenten von festisolierten RMUs sind luftisolierte RMUs mit SF₆-Schaltern und SF₆-gasisolierte RMUs. Abgesehen von Umwelterwägungen sind die Vorteile von festisolierten RMUs offensichtlich: Erstens, Vereinfachung der Struktur – durch die Eliminierung von Druckgasgefäßen, Druckmessgeräten und Füllventilen wird die Zuverlässigkeit erhöht, die Wartungskosten reduziert und die Nennbetriebsbedingungen des Schalters optimiert; zweitens ist der Hauptschalter mit einem Isolationsabstand ausgestattet, der einen eindeutig sichtbaren geöffneten Zustand bietet, der vollständig den Sicherheitsanforderungen des Stromnetzbetriebs entspricht; drittens, starke Anpassungsfähigkeit, die stabile Betriebsfähigkeit in harschen Umgebungen wie extremer Kälte und hohen Temperaturen ermöglicht, was eine geringe Umweltempfindlichkeit anzeigt. Externe Isolierung verwendet hauptsächlich Epoxidharzsleeves oder Isolierrohre, um die Flüssigung von SF₆ bei niedrigen Temperaturen und die Ausdehnung bei hohen Temperaturen effektiv zu vermeiden.

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Technologie der festisolierten RMUs in China reif ist, die Einschränkungen von luft- und gasisolierten RMUs effektiv überwindet und für spezielle Umgebungen wie hohe Lagen und stark verschmutzte Gebiete geeignet ist. Ihre weite Anwendung wird die Entwicklung des Stromnetzsystems stark fördern und zum nachhaltigen sozioökonomischen Wachstum beitragen.