کاربردهای فعلی و روندهای آینده یونیتهای حلقه اصلی با عایق جامد

1.وضع کاربرد فعلی واحد‌های حلقه‌ای با عایق جامد در شبکه‌های توزیع ولتاژ متوسط

1.1 کاربرد گسترده در مناطق مسکونی شهری

اجزای اصلی واحدهای حلقه‌ای (RMUs) ولتاژ متوسط عموماً شامل سوئیچ‌های بار و فیوزها می‌شود. این واحدها مزایای متعددی دارند، از جمله ساختار ساده، اندازه کوچک و هزینه نسبتاً پایین. علاوه بر این، آنها به طور موثر کیفیت برق را بهبود می‌بخشند و قابلیت اطمینان و ایمنی تأمین برق را افزایش می‌دهند. مشاهدات نشان می‌دهد که جریان اسمی حداکثر برای RMUs ولتاژ متوسط 1250A است، با مقدار معمول 630A. بر اساس محیط عایق، RMUs معمولاً به دو نوع تقسیم می‌شوند: عایق هوایی و عایق SF₆. آنها عموماً برای تغییر جریان‌های بار و قطع جریان‌های کوتاه مداری استفاده می‌شوند و همچنین عملکردهای کنترل و محافظت خاصی را فراهم می‌کنند.

1.2 سوئیچ‌های بار وکیوم RMUs شکاف‌های قطع موثقی را فراهم می‌کنند

سوئیچ‌های بار استفاده شده در RMUs با عایق هوایی شامل چهار نوع هستند: تولید گاز، هوای فشرده، وکیوم و SF₆. از بین این‌ها، سوئیچ‌های بار SF₆ به عنوان سوئیچ‌های اصلی در RMUs با عایق هوایی عمل می‌کنند. سوئیچ‌های بار در غلاف‌های بسته معمولاً سه وضعیت عملیاتی دارند: قطع بار، زمین‌کشی قابل اعتماد و قطع مدار.

1.3 افزایش سطح کاربرد عملی

به طور کلی، RMUs طراحی فشرده‌ای دارند. با توجه به این ویژگی، بیشتر سوئیچ‌های بار (معمولاً سوئیچ‌های ولتاژ بالا) ساختار نسبتاً ساده‌ای دارند و با فیوزهای ولتاژ بالا مجهز شده‌اند. عملکرد معمول RMUs به طور اصلی بر روی سوئیچ‌های بار تکیه دارد، در حالی که فیوزها به طور موثر جریان‌های کوتاه مداری را قطع می‌کنند. ترکیب مؤثر این دو مولفه به جایگزینی محدودی از برشکن‌ها کمک می‌کند، اگرچه این جایگزینی به محدوده ظرفیت‌های خاصی محدود است.

2.روند توسعه و ویژگی‌های فنی واحدهای حلقه‌ای با عایق جامد

2.1 کاربرد مؤثر فناوری ستون‌های پوششی

رزین اپوکسی معمولاً به عنوان ماده عایق اصلی در عایق جامد استفاده می‌شود، با وکیوم به عنوان محیط خاموش کننده قوس. برای دستیابی به عملکردهایی مانند جدا کردن بار و جریان، مکانیسم عملیاتی باید به طور صحیح فعال شود تا کنترل موثر سیستم توزیع برق را امکان‌پذیر کند و همچنین ایمنی تجهیزات و کارکنان را محافظت کند. عایق جامد به طور قابل توجهی فاصله عایق بین فاز و زمین را در تجهیزات کاهش می‌دهد، فاصله عایق هوایی را از 125mm به چند میلی‌متر کاهش می‌دهد. بدون گاز SF₆، حجم کلی نسبت به C-GIS متعارف کاهش می‌یابد. علاوه بر این، استفاده از مکانیسم عملیاتی نسبتاً ساده به طور مؤثر تعداد قطعات را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان تجهیزات را افزایش می‌بخشد.

2.2 ویژگی‌های فنی RMUs با عایق جامد

در مقایسه با RMUs با عایق هوایی با سوئیچ‌های SF₆ و RMUs با عایق گازی SF₆، RMUs با عایق جامد مزایای متعددی دارند: ابتدا، ساختار بدنه ساده‌تر است. با حذف ظروف فشاری، داشبوردهای فشار، شیرهای پرکنی و دیگر قطعات مرتبط با گاز، قابلیت اطمینان RMUs به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد، هزینه‌های نگهداری کاهش می‌یابد و شرایط عملیاتی سوئیچ به طور مؤثر بهبود می‌یابد. ثانیاً، سوئیچ اصلی با مولفه جداکننده مجهز شده است که شکاف واضحی را فراهم می‌کند. عایق جامد عموماً از لوله‌های رزین اپوکسی و لوله‌های عایق استفاده می‌کند. این مواد به طور مؤثر مسائل تبخیر SF₆ در مناطق سرد و تأثیرات منفی از تغییرات حرارتی در مناطق گرم را کاهش می‌دهند و قابلیت کاربرد گسترده‌ای در محیط‌های حدی دارند.

3.مسائلی که در RMUs با عایق جامد باید مورد توجه قرار گیرند

3.1 فناوری عایق و پوشش سطحی

بر اساس مکانیسم تشکیل تخلیه جزئی، تخلیه‌های داخلی در عایق جامد عمدتاً به دلیل وجود حفره‌ها ایجاد می‌شوند. تکنیک‌های پخته‌سازی فعلی معمولاً شامل پیش‌گرم کردن قالب‌های فلزی، قرار دادن قطعات پیش‌گرم شده در قالب، تزریق آرام در شرایط خلاء و پخته شدن می‌شود. این فرآیند نه تنها کارایی ندارد بلکه هزینه‌بر است. عدم حذف کامل حباب‌ها می‌تواند منجر به وجود تعداد زیادی حفره در عایق جامد شود که می‌تواند در طول عملیات تخلیه جزئی ایجاد کند و در نتیجه ترک‌های بلندمدت در اجزای عایق و تأثیر بر عملکرد ایمن و قابل اعتماد تجهیزات را داشته باشد.

بنابراین، باید فناوری پوشش رزین اپوکسی پیشرفته، با کیفیت و کارآمد معرفی شود. علاوه بر این، چون مASK-TRANSLATION-ERROR