सॉलिड-इन्सुलेटेड रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) के वर्तमान अनुप्रयोग और भविष्य की प्रवृत्तियाँ

1. मध्य वोल्टेज वितरण नेटवर्क में ठोस-अंतःप्रकाशक रिंग मेन यूनिट्स की वर्तमान अनुप्रयोग स्थिति

1.1 शहरी आवासीय क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग

मध्य वोल्टेज रिंग मेन यूनिट्स (RMUs) के मुख्य घटक लोड स्विच और फ्यूज होते हैं। ये इकाइयाँ एक सरल संरचना, छोटे आकार और निम्न लागत के साथ कई फायदे प्रदान करती हैं। इसके अलावा, ये बिजली की गुणवत्ता को सुधारती हैं और बिजली की आपूर्ति की विश्वसनीयता और सुरक्षा को बढ़ाती हैं। देखा गया है कि मध्य वोल्टेज RMUs का अधिकतम विहित विद्युत धारा 1250A है, जबकि आम रूप से 630A होता है। अंतःप्रकाशक माध्यम के आधार पर, RMUs को दो प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है: हवा-अंतःप्रकाशक और SF₆ गैस-अंतःप्रकाशक। वे मुख्य रूप से लोड धारा को स्विच करने और शॉर्ट-सर्किट धारा को रोकने के लिए उपयोग किए जाते हैं, और इनमें कुछ नियंत्रण और सुरक्षा कार्य भी शामिल होते हैं।

1.2 वैक्यूम लोड-स्विच RMUs विश्वसनीय अलगाव अंतराल प्रदान करते हैं

हवा-अंतःप्रकाशक RMUs में प्रयोग किए जाने वाले लोड स्विच चार प्रकार के होते हैं: गैस-उत्पादक, संपीड़ित हवा, वैक्यूम, और SF₆। इनमें से, SF₆ लोड स्विच हवा-अंतःप्रकाशक RMUs के मुख्य स्विच के रूप में काम करते हैं। सील ड में लोड स्विच आमतौर पर तीन संचालन स्थितियों के साथ आते हैं: लोड विभाजन, विश्वसनीय ग्राउंडिंग, और सर्किट अलगाव।

1.3 व्यावहारिक अनुप्रयोग स्तर का सुधार

आमतौर पर, RMUs का डिजाइन संकुचित होता है। इस विशेषता के कारण, अधिकांश लोड स्विच (आमतौर पर उच्च वोल्टेज स्विच) एक अपेक्षाकृत सरल संरचना के साथ आते हैं और उच्च वोल्टेज फ्यूज से सुसज्जित होते हैं। RMUs का सामान्य संचालन मुख्य रूप से लोड स्विचों पर निर्भर करता है, जबकि फ्यूज द्वारा शॉर्ट-सर्किट धाराओं को प्रभावी रूप से रोका जाता है। इन दोनों घटकों का प्रभावी संयोजन सर्किट ब्रेकर की बदलाव को अधिकतम करता है, हालांकि ऐसा बदलाव विशिष्ट क्षमता परिसरों तक सीमित होता है।

2. ठोस-अंतःप्रकाशक रिंग मेन यूनिट्स के विकास रुझान और तकनीकी विशेषताएँ

2.1 एनकैप्सुलेटेड पोल तकनीक का प्रभावी अनुप्रयोग

ठोस-अंतःप्रकाशक में एपोक्सी रेजिन का उपयोग प्रमुख अंतःप्रकाशक सामग्री के रूप में किया जाता है, जबकि वैक्यूम आर्क-क्वेंचिंग माध्यम के रूप में काम करता है। लोड और धारा अलगाव जैसे कार्यों को प्रभावी रूप से पूरा करने के लिए, संचालन मैकेनिज़्म को सही रूप से चालू किया जाना चाहिए ताकि बिजली वितरण प्रणाली को प्रभावी रूप से नियंत्रित किया जा सके, इससे उपकरण और कर्मियों की सुरक्षा बढ़ जाती है। ठोस-अंतःप्रकाशक स्विचगियर के भीतर फेज-से-ग्राउंड अंतःप्रकाशक दूरी को बहुत कम कर देता है, हवा-अंतःप्रकाशक अंतराल को 125mm से केवल कुछ मिलीमीटर तक कम कर देता है। SF₆ गैस के बिना, कुल आयतन पारंपरिक C-GIS की तुलना में कम होता है। इसके अलावा, एक अपेक्षाकृत सरल संचालन मैकेनिज़्म का उपयोग करके घटकों की संख्या में कमी की जाती है, जिससे उपकरण की विश्वसनीयता बढ़ जाती है।

2.2 ठोस-अंतःप्रकाशक RMUs की तकनीकी विशेषताएँ

SF₆ स्विच और SF₆ गैस-अंतःप्रकाशक RMUs के साथ हवा-अंतःप्रकाशक RMUs की तुलना में, ठोस-अंतःप्रकाशक RMUs कई फायदे प्रदान करते हैं: पहले, आवरण संरचना सरल होती है। दबाव वाहिकाओं, दबाव मापक, भरने के वाल्व और अन्य गैस-संबंधी घटकों को हटाकर, RMUs की विश्वसनीयता में बहुत सुधार किया जाता है, रखरखाव की लागत कम हो जाती है, और स्विच की संचालन स्थिति प्रभावी रूप से बढ़ जाती है। दूसरे, मुख्य स्विच में एक अलगाव घटक लगा होता है, जो एक स्पष्ट रूप से दिखने वाला ब्रेक प्रदान करता है। ठोस-अंतःप्रकाशक मुख्य रूप से एपोक्सी रेजिन ट्यूब और अंतःप्रकाशक ट्यूब का उपयोग करता है। ये सामग्रियाँ ठंडे क्षेत्रों में SF₆ द्रवीकरण को रोकती हैं और उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में ऊष्मीय विस्तार के नकारात्मक प्रभावों को कम करती हैं, जिससे चरम परिस्थितियों में व्यापक अनुप्रयोग की प्रदर्शनशीलता प्रदर्शित की जाती है।

3. ठोस-अंतःप्रकाशक रिंग मेन यूनिट्स में ध्यान देने वाले मुद्दे

3.1 अंतःप्रकाशक और सतह कोटिंग तकनीक

आंशिक डिस्चार्ज बनाने के तंत्र के आधार पर, ठोस-अंतःप्रकाशक में आंतरिक डिस्चार्ज खाली स्थानों की उपस्थिति से मुख्य रूप से होता है। वर्तमान टाइटलने तकनीक आमतौर पर धातु के मोल्ड को प्रीहीट करने, प्रीहीट किए गए घटकों को मोल्ड में रखने, वैक्यूम में धीरे-धीरे इंजेक्शन करने और क्यूरिंग करने पर आधारित है। यह प्रक्रिया न केवल अक्षम है, बल्कि यह लागत भी बहुत अधिक होती है। बुलबुलों को पूरी तरह से निकालने में असफलता ठोस-अंतःप्रकाशक में बहुत सारे खाली स्थानों का निर्माण कर सकती है, जो संचालन के दौरान आंशिक डिस्चार्ज का कारण बन सकता है, जो अंततः अंतःप्रकाशक घटकों के लंबी अवधि के टूटने का कारण बन सकता है और उपकरणों के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को प्रभावित कर सकता है।

इसलिए, उन्नत, उच्च गुणवत्ता वाली और प्रभावी एपोक्सी रेजिन एनकैप्सुलेशन तकनीक को शामिल किया जाना चाहिए। इसके अलावा, क्योंकि सतह शील्डिंग उपकरणों के प्रदर्शन पर बीच-बीच में प्रभाव डालती है, डिजाइन और उत्पादन के दौरान सतह शील्डिंग - यानी सतह शील्डिंग तकनीक - का मुद्दा संबोधित किया जाना चाहिए। अंतःप्रकाशक सामग्रियों की सतह को धातुकरण का उद्देश्य ठोस-अंतःप्रकाशक घटकों के लिए विश्वसनीय ग्राउंडिंग प्रदान करना, पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव को कम करना और उत्पाद के प्रदर्शन को बढ़ाना है। वर्तमान में, बाजार पर उपलब्ध अधिकांश ठोस-अंतःप्रकाशक RMUs में उचित सतह ट्रीटमेंट की कमी है, जिसके कारण आपूर्तित उत्पादों में उच्च आंशिक डिस्चार्ज स्तर होते हैं।

3.2 संचालन और रखरखाव का अनुभव की कमी

ठोस-अंतःप्रकाशक RMUs एक अपेक्षाकृत नई तकनीक है। बिजली वितरण नेटवर्कों द्वारा वैज्ञानिक और तर्कसंगत परीक्षण संचालन की व्यवस्था की कमी के कारण, वर्तमान संचालन की कुल मात्रा कम है, संचालन समय कम है, और राज्यीय ग्रिड कनेक्शन अधूरे हैं। उदाहरण के लिए, उच्च तापमान, उच्च आर्द्रता, तटीय, उच्च वर्षा, और बड़े दिवसीय तापमान भिन्नता वाले क्षेत्रों में, व्यावहारिक मुद्दों का समाधान किया जाना चाहिए। देश भर में व्यापक कार्य अनुभव का एकीकरण किया जाना चाहिए ताकि ठोस-अंतःप्रकाशक RMUs के लिए लक्ष्य और प्रगतिशील सुधार किए जा सकें, जिससे उत्पाद की सुरक्षा और स्थिरता लगातार बढ़े।

3.3 ठोस-अंतःप्रकाशक RMU उपकरणों का विकास

पिछले कुछ वर्षों में, चीन के वितरण नेटवर्क के तेजी से विकास के साथ, वितरण प्रणाली का तकनीकी स्तर बहुत बढ़ा है। SF₆ गैस मध्य वोल्टेज RMUs में व्यापक रूप से उपयोग की जा रही है। चीन के वर्तमान विकास स्थिति के आधार पर, SF₆ गैस सबसे अच्छा समग्र प्रदर्शन प्रदान करती है। हालांकि, पर्यावरण संरक्षण और प्राकृतिक संरक्षण की गर्मिलगत चेतना के साथ, RMUs में SF₆ गैस का व्यापक उपयोग कुछ पर्यावरणीय खतरों और मानव स्वास्थ्य के लिए संभावित खतरों का कारण बन सकता है। इसलिए, SF₆ गैस RMUs का उपयोग कम करना और ठोस-अंतःप्रकाशक RMUs को प्रोत्साहित करना उच्च वोल्टेज स्विचगियर के विकास का प्राथमिक लक्ष्य होगा। घरेलू निर्माताओं ने इस रुझान का अनुमान लगाया है और ठोस-अंतःप्रकाशक RMU उत्पादों के विकास और उत्पादन को धीरे-धीरे शुरू कर दिया है।

3.4 अंतःप्रकाशक मॉड्यूल संरचना डिजाइन का सुधार

अंतःप्रकाशक मॉड्यूलों की संरचना डिजाइन को, फंक्शनल, इंस्पेक्शन और इंस्टॉलेशन की आवश्यकताओं को पूरा करते हुए, सामग्री की खपत को कम करने और अवशिष्ट तनाव को रोकने का लक्ष्य होना चाहिए। अवशिष्ट तनाव की उपस्थिति ठोस-अंतःप्रकाशक घटकों में आंतरिक और बाहरी दरारों का कारण बन सकती है, जो संचालन के दौरान आंशिक डिस्चार्ज और संभावित अंतःप्रकाशक ब्रेकडाउन का कारण बन सकता है। इसलिए, अंतःप्रकाशक मॉड्यूलों की समग्र संरचना, मोटाई और ट्रांजिशन पर गहन शोध की आवश्यकता है, जिसमें ऊष्मा विसरण की अवधारणाओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

3.5 शील्डिंग लेयर्स का शोध और डिजाइन

बाहरी डिजाइन का मुख्य उद्देश्य धातु शील्डिंग ग्राउंडिंग की योजना बनाना है: पहले, अंतःप्रकाशक विफलता की स्थिति में, शॉर्ट-सर्किट दोष को फेज-से-ग्राउंड तक सीमित करना, आर्क ऊर्जा और दोष जोखिम को कम करना; दूसरे, किसी भी पर्यावरण में अंतःप्रकाशक प्रदर्शन को बनाए रखना, मॉड्यूल की बाहरी सतह की सफाई की आवश्यकता के बिना, यहाँ तक कि कैबिनेट के अंदर धातु विदेशी वस्तुओं के साथ भी विद्युत क्षेत्र वितरण अपरिवर्तित रहता है।

4. ठोस-अंतःप्रकाशक रिंग मेन यूनिट तकनीक के विकास की दिशाएँ

4.1 नए उच्च-प्रदर्शन अंतःप्रकाशक सामग्रियों का विकास

हालांकि एपोक्सी रेजिन एक ठोस-अंतःप्रकाशक सामग्री के रूप में अच्छा प्रदर्शन करता है, वैक्यूम सेरामिक आर्क-क्वेंचिंग चेम्बर में ढालने की प्रक्रिया मूल सामग्री को नुकसान पहुँचा सकती है। इसलिए, वर्तमान सामग्री विशेषताओं से बेहतर एक उन्नत एपोक्सी रेजिन का विकास आवश्यक है। 2014 में, पत्रिका Science ने एक नए पुनर्चक्रण योग्य थर्मोसेटिंग पॉलीमर की खोज के बारे में एक लेख प्रकाशित किया, जो "पोलिसैलिसिलेट" थर्मोसेटिंग प्लास्टिक्स के पुनर्चक्रण में एक महत्वपूर्ण प्रगति का संकेत देता है। यह पॉलीमर उच्च पुनर्चक्रण क्षमता दर्शाता है, जो थर्मोसेटिंग प्लास्टिक्स के पुनर्चक्रण की समस्या का समाधान करता है, जो पहले अपुनर्चक्रण योग्य थे। अगले दशक मे