Aplikazzjonijiet Kurrenti u Tendenzi Futuri tal-Unitajt Ħalqija ta' Ring Imbutta Solida (RMUs)

1. L-Istata tal-Aplikazzjoni Kurrenti ta' Solid-Insulated Ring Main Units f’Reticoli ta' Distribuzzjoni ta' Volttagġ Medi

1.1 Aplikazzjoni Ġenerali f’Zones Urbanji Residentiżi

Il-komponenti koreġi ta' ring main units (RMUs) ta' volttagġ medi huma primarjament switċi tal-karriġa u fusuri. Dawn l-unitajt joffru diversi avantaggi, inkluż struttura sempliċi, dimensjon kompakta, u kost relativament żgħir. Fittex ukoll jagħmlu tixtri għal kuljana tal-elettriku u jaqsmu r-affidabilità u s-sigurtà tas-silġ. T-tulija tindika li l-karrent erogat massimu għal RMUs ta' volttagġ medi huwa 1250A, kun il-valur tipiku huwa 630A. Mill-perspettiva tal-media tal-isolazzjoni, l-RMUs jkunu ġeneralement klassifikati f’sahħtejn: air-insulated u SF₆ gas-insulated. Huma jiġu użati primarjament biex iswita karrenti ta' karriġa u jagħqu karrenti ta' short-circuit, u jipprovdu wkoll funzjonijiet kontroll u protezzjoni.

1.2 Vacuum Load-Switch RMUs Jipprovdu Gaps ta' Isolazzjoni Affidabili

Is-switċi tal-karriġa użati f’RMUs air-insulated jinkludu l-erba’ tipi: gas-generating, compressed-air, vacuum, u SF₆. Minn dawn, is-switċi tal-karriġa SF₆ huma is-swiċċi ewlenin f’RMUs air-insulated. Is-switċi tal-karriġa fl-enklożuri sigħrati solitament għandhom tliet posti operattivi: interruzzjoni tal-karriġa, grounding affidabili, u isolazzjoni tal-karrent.

1.3 Migja fil-Livell ta’ Aplikazzjoni Prattika

Ġeneralement, l-RMUs għandhom dissenj kompakt. Konsegwentement, is-switċi tal-karriġa (tipikament switċi tal-volttagġ alt), jinkludu struttura relattivament sempliċi u mhux armati b’fusuri tal-volttagġ alt. Il-funzionament normali tal-RMUs jiddipendi mill-switċi tal-karriġa, waqt li l-karrenti ta' short-circuit jintaqsu effettivament minn fusuri. Il-kombinazzjoni effettiva ta’ dawn iż-żewġ komponenti timmaqsima l-istitut tal-breakers, bhalissa din l-istitut tkun limitata għall-kapaċità spesifik.

2.Trendijiet ta’ Dwejjar u Karatteristiċi Tekniċi ta’ Solid-Insulated Ring Main Units

2.1 Aplikazzjoni Efffettiva ta’ Teknoloġija Encapsulated Pole

Il-resina tal-epoksi hija użata komuni ktieb bħala material isolanti prinċipali f’isolazzjoni solid, kun il-vakju serwi bħala medium tal-quenching tal-arc. Biex timplimenta funzjonijiet kif l-interrompiment tal-karriġa u l-isolazzjoni tal-karrent, il-mekkanismu operattiv għandu jikkontrolla effettivament is-sistema tal-distribuzzjoni tal-elettriku, bl-aġġunta protezzjoni tal-ekkipament u tal-personal. L-isolazzjoni solid ikbarra bosta d-distanza ta’ isolazzjoni bejn fasi u ground fit-switchgear, qasam illa metodu ta’ isolazzjoni tal-arja minn 125mm għal tikka millimetri. Senza l-gas SF₆, il-volum totali ikun inqas minn C-GIS tradizzjonali. Kun l-użu ta’ mekkanismu operattiv relatavament sempliċi ikbarra effettivament l-affidabilità tal-ekkipament.

2.2 Karatteristiċi Tekniċi ta’ RMUs Solid-Insulated

F’dibber u ma’ RMUs air-insulated b’switċi SF₆ u RMUs gas-insulated SF₆, l-RMUs solid-insulated joffru diversi avantaggi: Prima, l-struttura tal-kazza hija sempliċi. B’eliminazzjoni tal-contenitori ta’ pressjoni, indikaturi ta’ pressjoni, valves ta’ riempiment, u oġġetti relatati mal-gas, l-affidabilità tal-RMUs ikbarra bosta, l-kost ta’ manutenzjoni ikunu inqas, u l-kondizzjoni operattiva tas-swiċċ ikun melur. It-tieni, is-swiċċ prinċipali jinkludi komponent tal-isolazzjoni, jipprovdi break vizibbli. L-isolazzjione solid uża prevelentemente sleeves tal-epoksi u tubes insulanti. Dan id-dwar jippreveni l-liquefaction tal-SF₆ f’reġjonijiet freddi u l-effetti negativ tal-espansjoni termika f’reġjonijiet ħalijin, dikjara applicabbiltà ampla f’ambjenti ekstremi.

3.Issues Requiring Attention in Solid-Insulated Ring Main Units

3.1 Teknoloġija ta’ Isolazzjoni u Coating ta’ Sufaċi

Skond il-mekkanismu ta’ formazzjoni tal-partial discharge, id-discharges interni f’isolazzjoni solid huma primarjament każati minn presenza ta’ voids. Il-tekniki tal-sealing attuali solitament involvhu preheating tal-molds metal, plasjar tal-komponents preheated f’mold, injection ta’ slowness ta’ vacuum, u curing. Din il-proċess mhux efikient biss imma ukoll kostruż. Il-failure ta’ remove bubbles completely jista’ joħloq numru kbir ta’ voids f’isolazzjoni solid, potenzjalment causant partial discharge waqt l-operazzjoni, kondan l-cracking tal-komponents tal-isolazzjoni fuq it-tul u affettant l-operazzjoni sigura u affidabile tal-ekkipament.

Għalhekk, għandu jintroduċi teknoloġija ta’ encapsulation ta’ resina tal-epoksi avviata, ta’ alta kwalità, u efikienti. Fuq il-bonġust, skont li shielding ta’ sufaċi jaffettua direttament il-prestazzjoni tal-ekkipament, il-problema ta’ shielding ta’ sufaċi – jidher shielding ta’ sufaċi teknoloġija – għandha tkun affrontata waqt it-tiswil u l-prodotti. Il-scopo tal-metallizing tal-sufaċi ta’ materials insulanti huwa b’mod daħħal provvedi grounding affidabili għal komponents tal-isolazzjoni solid, minimizza l-impatj ta’ fatturi ambientali, u ipprovda prestazzjoni tal-prodotti. Attwalment, parti sostanzjali ta’ RMUs solid-insulated fuq is-suq miskuna x-xirka appropriata, reżultant fi livelli ħafi ta’ partial discharge f’prodotti furniti.

3.2 Lack of Operation and Maintenance Experience

L-RMUs solid-insulated huma teknoloġija relatavament ġdida. Skont l-assenza ta’ disposizioni ta’ prova operativa scienfiċi u raġonevoli minn parte ta’ power grids, il-volum totali ta’ operazzjoni attwali huwa żgħir, il-tempo ta’ operazzjoni huwa qasir, u l-konnessjonijiet ta’ grid provinciali mhumiex kompleti. Pereżempju, f’reġjonijiet ta’ temperaturi ħalijin, umidità, coastal, precipitazzjoni elevata, u varjazzjoni diurna tal-temperatura, problemi prattika għandhom jiġu aħżen. Għalhekk, għandu jiġi akkumulat esperjenza ta’ darb l-oħla nazzjonali biex jiġu fatti miżuri mirati u avventati għal l-improvement ta’ RMUs solid-insulated, kontinwament iffennew l-sigurtà u l-stabilità tal-prodotti.

3.3 Development of Solid-Insulated RMU Equipment

Fl-aħħar snin, bl-iżvilupp rapid ta’ distributive network ta’ China, il-livell tekniku tas-sistema ta’ distribuzzjoni ikbarra bosta. Il-gas SF₆ ikun użat ampiament f’RMUs ta’ volttagġ medi. Mill-status ta’ iżvilupp attwali ta’ China, il-gas SF₆ offri l-prestazzjoni kompletta l-iktar bona. Imma, bl-inċreasing awareness ta’ environmental protection u l-importanza ta’ natural conservation, l-użu ampi ta’ gas SF₆ f’RMUs jipporta certi hazards ambientali u riski potenziali għal l-ħsieb. Għalhekk, l-irkemm ta’ użu ta’ RMUs ta’ gas SF₆ u l-promozzjoni ta’ RMUs solid-insulated ser ikunu l-obiettiv primarju għal l-iżvilupp ta’ switchgear ta’ volttagġ alt. Il-manufacturers domestici staw jantipipa dan it-trend u gradwalment jibdew jiżviluppa u jipproduċu prodotti ta’ RMUs solid-insulated.

3.4 Optimization of Insulation Module Structure Design

Id-dissenj strutturali ta’ moduli ta’ isolazzjoni għandu, waqt li jisoddisfa l-ebbieġi funzjonali, ta’ inspezzjoni, u ta’ installazzjoni, jassigura l-irkemm ta’ konsum ta’ materjal u l-prevenzjoni ta’ stress residu. Il-presenza ta’ stress residu tista’ toħloq cracks interni u esterni f’komponents ta’ isolazzjoni solid, kondan l-partial discharge waqt l-operazzjoni u potenzjalment l-breakdown tal-isolazzjoni. Għalhekk, huwa neċessarju l-istudju approfondit tal-struttura overall, ta’ thickness, u ta’ transitions ta’ moduli ta’ isolazzjoni, meta jkun jikkunsidrat il-konċett ta’ dissipazzjoni tal-ħal.

3.5 Research and Design of Shielding Layers

Il-skoop prinċipali ta’ design estern huwa planifikazzjoni ta’ grounding ta’ metal shielding: waqt li jikseb fail tal-isolazzjoni, biex ikkonfini l-faults ta’ short-circuit biss f’phase-to-ground, bil-irkemm ta’ energy tal-arc u risk ta’ fault; waqt li jissostien l-prestazzjoni tal-isolazzjoni f’ kull ambjent mingħajr li jħtieġ x-xirka ta’ sufaċi esterni tal-moduli, assigurant li l-distribuzzjoni tal-electric field tkun mhux mutata anki billi jkun hemm oggetti metal foreign f’talba.

4.Development Directions for Solid-Insulated Ring Main Unit Technology

4.1 Development of New High-Performance Insulating Materials

Anki r-resina tal-epoksi performa biss f’kapaċità ta’ material ta’ isolazzjoni solid, il-process ta’ casting f’vacuum ceramic arc-quenching chambers jista’ idama materjal raw. Għalhekk, huwa essenzjali l-iżvilupp ta’ resine tal-epoksi avviati li jisferġu l-karatteristiċi ta’ materiali attwali. Fl-2014, il-jurnal Science publikka artiklu dwar is-skuđerta ta’ thermosetting polymer recyclable ġdid, markanti l-avvi tal-recycling ta’ "polysalicylate" plastics thermosetting. Dan il-polymer exhibi high recyclability, addressant l-issue li l-plastics thermosetting kienu previous non-recyclable. Fl-deċennju li għalfeh, il-prodotti ġodda se jinkresaw l-użu ta’ materials thermosetting recyclable.

4.2 Research on Internal Component Interface Connection Methods

Skont li l-RMUs solid-insulated huma manufatturati b’encapsulation ta’ conduttori ta’ circuit prinċipali u parts ta’ mounting f’isolazzjoni solid, l-inflessibilità ta’ komponents embedded necessita connections standardizzati bejn different cast elements. Il-configurazione overall ta’ l-RMU hi linear, u l-conduttori ta’ connection għandhom jkunu cast mal-epoksi resin, richiedenti degree ta’ libertà waqt l-rationalization ta’ prodotti. Għalhekk, proponnu teknoloġija ta’ interface użant material ta’ silicone rubber għal connections ta’ gate-to-conductor. Din il-metoda jippermetti standardizzazione, allowan components biex jiġu interconnected u configured reasonable, riducint il-complexity ta’ design ta’ l-insulated enclosure overall.

4.3 Market Promotion Prospects for Solid-Insulated RMUs

L-RMUs solid-insulated jkarattrar bl-structura sempliċi, dimension kompakta, non-toxic, operation free pollution, u friendly ta’ environment, aligning mal-konċett globale ta’ green development. Imma, biex prodotti jkunu success, il-manufacturers għandhom profitu minn sales, making market application focus chi. Il-komprens ta’ u satisfatt ta’ user needs huwa critical għal l-introduction successful ta’ new products. Il-prospects ta’ aplikazzjoni ta’ prodotti solid-insulated huma analizati based on user requirements.

4.3.1 Products Meeting Consumer Needs

Waqt l-użu, l-users prima jirequiremu li parametri tekniki ta’ prodotti jissoddisfa standards relevanti (specifiche tekniki, national u industry standards, etc.) u jipperku certification mill-industry tal-power national. Skont l-assenza ta’ standards specifici attwali għal prodotti solid-insulated, il-manufacturers għandhom jassistu fil-setting ta’ standards national u industry. Huwa reported li sa l-31 ta’ Diċembru 2002, claims ta’ approximately 15 million tons ta’ prodotti solid-insulated kienu filed.

4.3.2 High User Requirements for Distribution Network Products

L-ekkipament ta’ volttagġ medi huwa komponent fondamentali ampiament użat f’power grids. Bl-continuation ta’ espansion ta’ infrastruttura ta’ grid, demand għal ekkipament ta’ volttagġ medi bħala pont tra main networks u end-users inkresat. L-users jirequiremu prodotti b’long service life, strong adaptabilità ta’ environment, compliance ta’ standards ta’ environment, dimension kompakta, easy u quick installation, economic convenience, u history ta’ operazzjoni affidabile.

L-RMUs solid-insulated jkarattrar bl-dimension kompakta, kun unitajt ta’ load switch cabinet singolari misuranti 860mm (depth) × 420mm (width) × 1200mm (height) jew 850mm (depth) × 500mm (width) × 1600mm (height). Il-dimension tagħhom huwa bejn switchgear air-insulated. Based on the above technical performance, l-RMUs solid-insulated jipprovdu safety personali enhanct. Imma, skont l-operational history relattivament qasir, numru limitat ta’ unitajt huma attwali f’operazzjoni f’dawk factories ta’ China. Given the limited operational data, it is currently impossible to evaluate the aging of epoxy insulation or determine inspection cycles.

Dawn il-manufacturers domestici jgarantu lifespan ta’ prodotti ta’ over 20 years thrugh advanced production facilities (workshops, molds, u automated laser welding). Dan rappresenta un vantaggio competitivo. Economically, l-produzione current ta’ enclosures solid-insulated richiede investimenti significativi in special equipment, molds, u materials, resultand in higher market prices. Inoltre, siccome i sistemi di energia utilizzano principalmente il bidding dell'equipaggiamento con un focus sui prezzi bassi, i moduli RMU SF₆ sono diventati sempre più competitivi dal punto di vista dei costi, rendendo difficile per gli RMU solid-insulated ottenere la dominanza del mercato nel breve termine.

4.3.3 Product Environmental Requirements

F’dawk reġjonijiet, l-users jirequiremu environments ta’ operazzjoni normali mhux superjuri għal 40°C u mhux inferiori għal -10°C. Imma, l-incresc ta’ frequenza ta’ natural disasters globali risedi l-requirements ta’ users. Pereżempju, l-RMUs installed f’environments harsh għandhom tkunu fully enclosed u maintenance-free, assigurant isolation complete. L-ekkipament ta’ circuit breaker għandu jexhibi strong adaptabilità ta’ environment, resistance ta’ dust u moisture, protection ta’ immersion short-term, u improved resistance ta’ vibration.

Il-casting ta’ internal components ta’ circuit breakers mal-epoksi resin ikbarra bosta dielectric strength ta’ materials insulanti, prevenint il-degradation għal vibration waqt trasport u użu. Mhux biss, paragonati mal-products ta’ RMUs gas-insulated, dawn il-manufacturers jkunu conducted tests f’Qinghai u humid regions coastal, kif ukoll f’altitudes ta’ around 4000m, achieving IP68 ratings ta’ protection. Għalhekk, l-prodotti ta’ RMUs solid-insulated jisoddisfa megħiş l-requirements ta’ environment.

5.Conclusion

Based on the current development status of solid-insulated RMUs in China, the insulation technology is relatively mature, effectively addressing the shortcomings of air-insulated and gas-insulated RMUs, and suitable for special environments such as high-altitude regions. The adoption of solid-insulated RMUs can effectively promote the development of China's power grid and contribute to sustainable socioeconomic development. With growing attention to environmental protection, it can be confidently stated that solid-insulated RMUs have broad application prospects.