Pašreizējās lietojuma un nākotnes tendences solidi izolētajiem apgaismojuma kolu galvenajiem (RMU)
1.Pagaidu izolētās apakšstacijas lietojums vidēja sprieguma sadalīšanas tīklos
1.1 Platīga lietojums pilsētu dzīvojamajos rajonos
Vidēja sprieguma apakšstaciju (RMU) galvenie komponenti būtībā sastāv no slodzes lejiem un šķērsoņiem. Šīm vienībām ir vairākas priekšrocības, tostarp vienkārša struktūra, kompakta izmēra un salīdzinoši zema cena. Tās efektīvi uzlabo enerģijas kvalitāti un palielina piegādes drošumu un uzticamību. Novērojumi liecina, ka vidēja sprieguma RMU maksimālais iestatītais strāvas stiprums ir 1250A, ar tipisku vērtību 630A. Atkarībā no izolācijas vidnes RMU parasti tiek sadalītas divās kategorijās: gaisa izolētās un SF₆ gāzes izolētās. Tās tiek galvenokārt izmantotas slodzes strāvas pārslodzei un īslaicīgu strāvas pārtraukšanai, kā arī nodrošina noteiktus kontrolēšanas un aizsardzības funkcijas.
1.2 Vakuuma slodzes leji RMU nodrošina uzticamu izolācijas gabalu
Gaisa izolēto RMU izmantotie slodzes leji ietver četrus veidus: gāzes ražojošus, saistītā gaisa, vakuuma un SF₆. No šiem SF₆ slodzes lejiem ir galvenie leji gaisa izolētajās RMU. Slodzes leji slēgtos korpuses parasti ir trīs darbības pozīcijas: slodzes pārtraukšana, uzticama zeme un līnijas izolācija.
1.3 Paaugstināts praktiskais lietojuma līmenis
Parasti RMU ir kompakta dizaina. Ņemot vērā šo raksturu, daudzi slodzes leji (parasti augsta sprieguma leji) ir salīdzinoši vienkāršas struktūras un aprīkoti ar augsta sprieguma šķērsoņiem. RMU normāla darbība būtībā atkarīga no slodzes lejiem, savukārt īslaicīgas strāvas efektīvi tiek pārtrauktas ar šķērsoņiem. Šo divu komponentu efektīva kombinācija maksimalizē šķērsoņu aizvietojumu, lai gan tāds aizvietojums ir ierobežots konkrētās jaudas diapazonā.
2.Pagaidu izolētās apakšstacijas attīstības tendences un tehniskās īpašības
2.1 Efektīva polu tehnoloģijas pielietošana
Epoksidāls smēķlis parasti tiek izmantots kā galvenais izolācijas materiāls solīdā izolācijā, ar vakuumu kā leju iznīcināšanas vidni. Lai efektīvi sasniegtu funkcijas, piemēram, slodzes un strāvas izolāciju, darbības mehānisma jāaktivizē pareizi, lai nodrošinātu efektīvu kontroli pār elektrosadales sistēmu, papildus aizsargājot iekārtas un personāla drošību. Solidā izolācija būtiski samazina fāzes-ar-zemi izolācijas attālumu iekārtās, saīsinot gaisa izolācijas attālumu no 125mm līdz tikai dažiem milimetriem. Bez SF₆ gāzes kopējais tilpums salīdzinājumā ar tradicionālo C-GIS ir samazināts. Turklāt, izmantojot salīdzinoši vienkāršu darbības mehānismu, efektīvi samazina detalju skaitu, palielinot iekārtas uzticamību.
2.2 Pagaidu izolēto RMU tehniskās īpašības
Salīdzinājumā ar gaisa izolētajām RMU ar SF₆ lejiem un SF₆ gāzes izolētajām RMU, pagaidu izolētās RMU piedāvā vairākas priekšrocības: Pirmais, korpusa struktūra ir vienkāršāka. Atbrīvojoties no spiediena rezervoiriem, spiediena rādītājiem, piepildes ventilēm un citiem gāzes saistītajiem komponentiem, RMU uzticamība būtiski palielinās, samazinās uzturēšanas izmaksas un efektīvi uzlabojas leju darbības stāvoklis. Otrais, galvenajam lejam ir izolācijas komponents, kas nodrošina redzamu pārtraukumu. Solidā izolācija galvenokārt izmanto epoksidālu sleju un izolācijas caurus. Šie materiāli efektīvi mazina SF₆ šķidrināšanos aukstās teritorijās un samazina nevēlamās sekas no termisko izplešanu karstās zonās, parādot plašu pielāgojamību ekstrēmiem apstākļiem.
3.Jautājumi, kas jāņem vērā solidā izolētajās RMU
3.1 Izolācija un virsmas apklājuma tehnoloģija
Pēc daļējas iznīcināšanas veidošanās mehānisma, solidā izolācijā esošās iekšējās iznīcināšanas galvenokārt ir izraisījušas tukšume. Pašreizējās uzglabāšanas tehnoloģijas parasti ietver metāla formu sagriešanu, sagrieztu elementu novietošanu formā, lēnu injicēšanu vakuumā un apdāvināšanu. Šis process nav tikai neraudzīgs, bet arī dārgs. Nepilnīga burbuņu izdalīšana var radīt daudzas tukšumus solidā izolācijā, kas var izraisīt daļēju iznīcināšanu darbības laikā, ilgtermiņā izraisot izolācijas komponētojos traucējumus un ietekmējot iekārtas drošu un uzticamu darbību.
Tāpēc jāievieš moderna, augstas kvalitātes un efektīva epoksidāla sleja apklājuma tehnoloģija. Turklāt, jo virsmas aizsargāšana tieši ietekmē iekārtas veiktspēju, jārisina virsmas aizsargāšanas jautājums, proti, virsmas aizsargāšanas tehnoloģija, dizainā un ražošanā. Izolācijas materiālu virsmas metalizēšanas mērķis ir nodrošināt solidās izolācijas komponētojos uzticamu zemes savienojumu, samazināt vides faktoru ietekmi un uzlabot produktu veiktspēju. Pašlaik lielā daļa solidā izolēto RMU tirgū nav labi apstrādātas virsmas, kas rada augstu daļēju iznīcināšanu piegādātos produktos.
3.2 Trūkst darbības un uzturēšanas pieredzes
Solidā izolētās RMU ir salīdzinoši jauna tehnoloģija. Tā kā trūkst zinātniska un racionāla eksperimentālās darbības plānošanas elektrotīklos, pašreizējais kopējais darbības apjoms ir mazs, darbības laiks ir īss, un provincu tīklu savienojumi ir nepilnīgi. Piemēram, augstā temperatūrā, mitrumā, piekrastē, lielā noliekā un lielā diennakts temperatūras maiņā, praksē ir jārisina problēmas. Jāpiesaista visaptveroša darba pieredze visā valstī, lai veiktu mērķtiecīgas un progresīvas uzlabojumus solidā izolētajās RMU, nepārtraukti palielinot produktu drošību un stabilitāti.
3.3 Pagaidu izolēto RMU iekārtu attīstība
Pēdējos gados, ar Ķīnas sadalīšanas tīkla straujo attīstību, sadalīšanas sistēmas tehniskais līmenis būtiski ir uzlabojies. SF₆ gāze ir plaši izmantota vidēja sprieguma RMU. No Ķīnas pašreizējās attīstības statusa, SF₆ gāze piedāvā vislabāko kopējo veiktspēju. Tomēr, ar vides aizsardzības un dabas saglabāšanas nozīmes palielināšanos, plaša SF₆ gāzes izmantošana RMU rada noteiktas vides bažas un potenciālas risku cilvēka veselībai. Tāpēc, samazinot SF₆ gāzes izmantošanu RMU un veicinot solidā izolētās RMU, būs galvenais mērķis augsta sprieguma leju iekārtu attīstībā. Iekšzemes ražotāji ir prognozējuši šo tendenci un graduāli ir sākuši izstrādāt un ražot solidā izolētās RMU produktus.
3.4 Izolācijas moduļa struktūras dizaina optimizācija
Izolācijas moduļa struktūras dizains, izpildot funkcijas, pārbaudes un instalācijas prasības, jāmērķina samazināt materiālu patēriņu un novērst atlikušo strāvi. Atlikušā strāve var izraisīt iekšējus un ārējus spraugas solidā izolācijas komponētojos, izraisot daļēju iznīcināšanu darbības laikā un potenciālu izolācijas sabojāšanos. Tāpēc jāveic dziļāka pētījumi par izolācijas moduļu kopējo struktūru, biezumu un pārejām, ņemot vērā siltuma izplatīšanas idejas.
3.5 Aizsargājošo slāņu pētīšana un dizains
Galvenais ārējais dizains ir plānots metāla aizsargājošā zemes savienojumā: pirmais, gadījumā, ja notiek izolācijas kļūda, lai ierobežotu īslaicīgo strāvu tikai starp fāzi un zemi, samazinot leju enerģiju un kļūdas risku; otrais, lai nodrošinātu izolācijas veiktspēju jebkurā vides apstākļos, bez nepieciešamības tīrīt moduļa ārējo virsmu, nodrošinot nemainīgu elektriskā lauka sadalījumu, pat ar metāla cūkākiem iekšpusē korpusa.
4.Pagaidu izolētās RMU tehnoloģijas attīstības virzieni
4.1 Jaunu augstveidotāju izolācijas materiālu attīstība
Lai arī epoksidāls smēķlis labi izpilda savu lomu kā solidā izolācijas materiāls, vakuumā notiekošā leju injicēšanas procesa keramiskajos leju iznīcināšanas kamerās var bojāties sākotnējie materiāli. Tāpēc ir būtiski izstrādāt pašreizējo materiālu raksturojumu pārsniedzusies augsttehnoloģiskas epoksidālas slejas. 2014. gadā žurnālā Science tika publicēts raksts par jauna atkārtotāmās izmantošanas termoseta polimera atklāšanu, kas bija nozīmīgs solis "polisalitsāta" termoseta plastmasas atkārtotāmās izmantošanas virzienā. Šis polimers rāda augstu atkārtotāmību, risinot problēmu, ka termoseta plastmasas agrāk nebija atkārtotāmās. Nākamajā desmitgadē jaunāki produkti aizvien biežāk izmantos atkārtotāmās izmantošanas termoseta materiālus.
4.2 Iekšējo komponentu saskarņu savienojuma metodes pētījumi
Kā solidā izolētās RMU tiek ražotas, ievietojot galvenos elektrosadales vadus un montāžas daļas solidā izolācijā, ievietoto komponētoju neatgriezeniskums prasa standartizētus savienojumus starp dažādiem izlieguma elementiem. RMU kopējā konfigurācija ir lineāra, un savienojamie vadu ir jāizliek ar epoksidālu sleju, prasām noteiktu brīvības pakāpi produktu racionalizācijas laikā. Lai risinātu šo jautājumu, tiek ieteikta saskarņu tehnoloģija, izmantojot silikona gumijas materiālu portālā un vadu savienojumam. Šī metode ļauj standartizāciju, ļaujot komponentiem savienoties un racionāli konfigurēt, samazinot vispārējās izolācijas korpusa dizaina sarežģītību.
4.3 Solidā izolēto RMU tirgus veicināšanas perspektīvas
Solidā izolētās RMU piedāvā vienkāršu struktūru, kompakta izmēru, ne-toxisku, ne-pārkāpjotu darbību un vides draudzīgumu, atbilstot globālajam zaļajam attīstības konceptam. Tomēr, lai produkts būtu veiksmīgs, ražotājiem jāiegūst peļņa no pārdošanas, padarot tirgus lietošanu par galveno uzmanības centrālo punktu. Lietotāju vajadzību sapratne un apmierināšana ir būtiska jaunu produktu veiksmīgai ieviešanai. Solidā izolēto produktu lietošanas perspektīvas tiek analizētas atbilstoši lietotāju prasībām.
4.3.1 Produkts, kas atbilst patērētāju vajadzībām
Lietošanas laikā lietotāji pirmkārt prasa, lai produkta tehniskie parametri atbilstu attiecīgajiem standartiem (tehniskie specifikācijas, nacionālie un nozares standarti utt.) un iegūtu valsts elektroenerģētikas nozares sertifikāciju. Kā ziņots, līdz 2002. gada 31. decembrim, aptuveni 15 miljonu tonnu solidā izolēto produktu reklamacijas bija iesniegtas.
4.3.2 Augstās lietotāju prasības sadalīšanas tīkla produktiem
Vidēja sprieguma sadalīšanas iekārtas ir pamatelementi, plaši izmantoti elektrotīklos. Ar tīklu infrastruktūras nepārtrauktu paplašināšanos, pieaug prasība pēc vidēja sprieguma iekārt kā tilta starp galvenajiem tīkliem un galvenajiem lietotājiem. Lietotāji prasa produktus ar ilgu izmantošanas laiku, lielu vides adaptāciju, atbilstību vides standartiem, kompakta izmēra, vieglu un ātru instalāciju, ekonomisku un drošu darbības vēsturi.
Solidā izolētās RMU ir kompakta izmēra, ar viena slodzes leja šķīrņu mērogiem 860mm (dziļums) × 420mm (platums) × 1200mm (augstums) vai 850mm (dziļums) × 500mm (platums) × 1600mm (augstums). To izmērs atrodas starp gaisa izolētajām iekārtām. Ņemot vērā minēto tehnisko veiktspēju, solidā izolētās RMU sniedz uzlabotu personisku drošību. Tomēr, tā kā to operatīvā vēsture ir salīdzinoši īsa, tikai dažas vienības pašlaik ir darbā vairākos Ķīnas rūpnīcu. Ņemot vērā ierobežoto darbības datu, pašlaik nav iespējams novērtēt epoksidāla izolācijas novecošanos vai noteikt inspekcijas ciklus.
Daži iekšzemes iekārtu ražotāji garantē produktu izmantošanas laiku vairāk nekā 20 gadus, izmantojot modernas ražošanas iekārtas (darbnīcas, formu un automatizēto lazeru svarsmaiņu). Tas ir konkurences priekšrocība. Ekonomiski, pašreizējā solidā izolētās korpusu ražošana prasa lielu investīciju specializētās iekārtas, formas un materiālos, kas rezultē augstākajā tirgus cenā. Turklāt, kā elektrosadales sistēmas galvenokārt izmanto preču iepirkšanu ar uzmanību uz zemām cenām, SF₆ RMU moduļi kļūst aizvien konkurētspējīgāki, padarot grūtu solidā izolēto RMU dominēšanu tirgū īsā laikā.
4.3.3 Produktu vides prasības
Lielākajā daļā reģioniem lietotāji prasa normālu darbības vidi, kas nepārsniedz 40°C un nepārsniedz -10°C. Tomēr, ar globālajām dabas katastrofu biežumu palielināšanos, lietotāju prasības ir pieaugušas. Piemēram, RMU, kas instalētas smagās vides apstākļos, ir jābūt pilnībā noslēgtām un nemaintām, nodrošinot pilnīgu izolāciju. Leju iekārtas jāparāda liela vides adaptācija, pulksteņa un mitruma pretstarps, īslaicīgas apgrūtināšanas aizsardzība un pastiprināta vibrācijas drošība.
Leju iekārtu iekšējo komponentu epoksidāla sleja izliešana būtiski palielina izolācijas materiālu dielektriskā stiprība, novēršot degenerāciju transporta un lietošanas laikā radītajām vibrācijām. Salīdzinājumā ar gāzes izolētajām RMU produktiem, daži ražotāji ir veikuši testus Qinghai un krasta mitrumā, kā arī aptuveni 4000m augstumā, sasniedzot IP68 aizsardzības klasi. Tāpēc solidā izolētās RMU produkti labāk atbilst vides prasībām.
5.Secinājums
Balstoties uz Ķīnas solidā izolēto RMU pašreizējo attīstības statusu, izolācijas tehnoloģija ir salīdzinoši pilnveidota, efektīvi risinot gaisa izolēto un gāzes izolēto RMU trūkumus, un atbilst īpašiem vides apstākļiem, piemēram, augstākajām reģionām. Solidā izolēto RMU ieviešana var efektīvi veicināt Ķīnas elektrotīkla attīstību un ieguldīt ilgtspējīgā sociālajā un ekonomiskajā attīstībā. Ar pieaugošo vides aizsardzības uzmanību, var droši teikt, ka solidā izolētās RMU ir plašas lietošanas perspektīvas.
