Globālais attīstības process un galvenās tehnoloģijas solidi izolētajiem apgaismojuma gredzenveida blokiem (RMU)

Izstrādāšanas stāvoklis mājās un ārvalstīs

Japānas Toshiba Corporation 1999. gadā izstrādāja augstas veiktspējas epoksidu smaržu materiālus un formēšanas tehnoloģiju, un 2002. gadā izlauciņāja 24 kV salīdzinoši izolētu apakšstacijas apgaismojuma kontroles pultu (RMU). Produkta līnija tika paplašināta, un tagad uzņēmums strādā pie augstāku spriegumu līmeņu 72 kV un 84 kV. Holec, sākotnēji Eiropas pionieris ar progresīviem dizaina konceptiem un videi draudzīgām ražošanas procesām, kas nerada piesārņojumu, vēlāk tika pārnākts Eaton.

Holec salīdzinoši izolētie RMU bija no pirmajiem ieviesti Ķīnā, un daudzi vietējie ražotāju pašizstrādātie salīdzinoši izolētie RMU skaidri atspoguļo Holec dizainu. Lai arī Ķīna šajā jomā sāka vēlāk, tās attīstība ir bijusi ātra. Pārstāvējoši uzņēmumi, piemēram, Beijing Shuangjie, Shenyang Haocheng un Beihai Galaxy, ir izstrādājuši produktus, kas ir nokritējuši tipa testus, sasniedzuši masveida ražošanas spējas un tiek arvien vairāk veicināti un izmantoti.

Galvenās tehnoloģijas un attīstības tendences

Salīdzinošas izolācijas tehnoloģijas caussargākums un progresēšana ir fundamentālas salīdzinoši izolēto apgaismojuma kontroles pultu veiksmīgai popularizācijai un pielietojumam. Dažādi ražotāji visā pasaulē, tostarp Toshiba un Hitachi, ir ieguldījuši zināmu cilvēku, materiālu un finanšu resursu salīdzinošās izolācijas tehnoloģijā, sasniegdamies nozīmīgu tehnisku progresu. Pamatojoties uz globālo pētījumu rezultātu integrāciju, galvenie tehniskie izaicinājumi un attīstības tendences ir šādi:

• Jaunu augstas veiktspējas epoksidu smaržu izstrāde. Augstas veiktspējas epoksidu smaržu izmantošana, lai tieši iekapsulētu vakuumu traucētājus, palīdz uzsākt siltuma vedību un novērš nepieciešamību pēc silikona gumbiem.

• Izolācijas dizains, lai nodrošinātu nepieciešamo izturību pret spriegumu un daļējo slazdu līmeni.

• Epoksidu smaržu formēšanas procesu pētījumi un izstrāde, lai risinātu problēmas, piemēram, daļējie slazdi un spraugas salīdzinoši izolētajos komponentos.

• Poviršiena aizsargslāņu pētījumi un izstrāde salīdzinoši izolētajiem komponentiem.

• Epoksidu smaržu stabilitātes analīze. Paātrināto novecošanas testu izmantošana, lai pētītu epoksidu smaržu normālo darbības laiku un analizētu veiktspējas maiņas tendences un tempus, piemēram, daļējos slazdus, darbības laikā.

• Inteligenta dizains. Progresīvu sensoru un mērīšanas tehnoloģiju izmantošana, lai sasniegtu raksturīgo parametru, piemēram, daļējo slazdu līmeņa, kvalitatīvo un kvantitatīvo tiešsaistes monitoringu.

Esošie jautājumi un ierobežojumi

Salīdzinoši izolētie RMU prasa augstākas tehniskās un rūpnieciskās prasības nekā SF₆ gaisskābes izolētie RMU. Ja tehnoloģija ir nepilnīga vai procesi ir nepietiekami, izolācijas trūkumi, ekspluatācijas kļūdas un potenciālie bīstamības faktori ir lielāki nekā ar SF₆ gaisskābes izolētajiem vienībām. Tāpēc salīdzinoši izolētie RMU prasa augstākus standartus tehnoloģijā, ražošanas procesos un sākotnējo materiālu kvalitātē. Nesenā laikā, neskatoties uz lielāko lietotāju pieņemšanu, vēl ir vairāki jautājumi ilgtermiņa rūpnieciskās attīstības un aprīkojuma uzticamības perspektīvā:

(1) Daļējo slazdu jautājumi

Atšķirībā no gaisskābes izolācijas, kur gaisskābes plūsmu var monitorēt un slazdi var atdzīvināties, salīdzinoša izolācija, kad tā tiek bojāta, nevar atdzīvināties. Slazdi tendējoši pieaug produkta dzīveslaikā, potenciāli vada pie izolācijas sabrukuma un fāzes starpnieka īsā ceļa.

(2) Izolācijas komponentu spraugas

Sākotnējie salīdzinoši izolētie RMU gan mājās, gan ārvalstīs sāk parādīt spraugas izolācijas komponentos, jo ilgstoša strāvas frekvences vibrācija, operatīvā vibrācija, mehāniskie iedarbības, termiskā cikliskums un vides temperatūras svārstības, kas vada pie pieaugošiem avārijas rādītājiem.

(3) Atsekošanas funkcijas drošība un uzticamība

Salīdzinoši izolēto RMU atsekošanas funkcijas drošība un uzticamība ir kritiska. Pašlaik galvenokārt tiek izmantotas tradicionālas trīs pozīciju atsekošanas sistēmas, pilnībā ieformētas salīdzinošā izolācijā. Atsekošanas pārtraukuma izolācijas veiktspēja atkarīga gan no kustīgā un nemainīgā kontaktiem starpā esošā gaisa atstarpe, gan no izolācijas komponenta poviršiena kriepuma. Poviršiena izolācijas komponenta pārklājuma palielinās pārtraukuma neveiksmju risku un potenciālos personāla bīstamības faktorus. Papildus tam, vides faktori un materiālu novecošana var palielināt poviršiena lejupplūsmas strāvas, būtiski samazinot izolācijas veiktspēju un apdraudot drošu un uzticamu darbību.

(4) Izolācijas materiālu izvēle un izstrāde

Galvenās izolācijas materiālu kvalitāte un veiktspēja tieši ietekmē vesela komplekta uzticamību un stabilitāti. Ņemot vērā izolācijas materiālu plašo izmantošanu, ir svarīgi apsvērt atkritumu materiālu un komponentu reciklēšanu, atdalīšanu, apstrādi un atkārtotu izmantošanu, lai samazinātu resursu izmantošanu.

(5) Iekapsulēšanas procesa jautājumi

Produkta dizains jāveido, lai palīdzētu viegli ražot un montēt, bet ražošanas un montāžas procesi jācenšas minimizēt vai izbeigt vides piesārņojumu un optimāli izmantot enerģiju un resursus. Iekapsulētajiem produktiem, iekapsulēšanas procesa formulēšana un iekapsulēšanas aprīkojuma izvēle ir īpaši kritiska.

Galvenās tehnoloģijas analīze

(1) Augstas kvalitātes, efektīva iekapsulēšanas tehnoloģija

Balstoties uz daļējo slazdu mehānismu, salīdzinoši izolēto komponentu iekšējie slazdi galvenokārt ir izraisīti materiāla iekšienē esošajām tukšumām (burbuliem). Parastā iekapsulēšana ietver iepriekš sildītu komponentu ievietošanu iepriekš sildītā metāla formā, formas cavēru evakuēšanu, sasilāmas, apstrādes gatavas epoksidu smaržas lēnu injicēšanu un apstrādi. Šis paņēmiens ir netaisnīgs, dārgs un bieži nevar pilnībā izbeigt burbulus, kas vada pie daudziem tukšumiem. Šie tukšumi var izraisīt daļējos slazdus pēc komisijas, galu galā vada pie izolācijas sabrukuma un apdraud drošu un uzticamu darbību. Tāpēc, ir būtiski pieņemt modernas, augstas kvalitātes un efektīvas epoksidu smaržas iekapsulēšanas tehnoloģijas.

(2) Izolācijas moduļa struktūras dizaina optimizācija

Izolācijas moduļa dizains jāievēro funkcionalitātes, inspekcijas un instalācijas prasībām, kā arī jānodrošina estētisks izskats, materialu patēriņa samazināšana un atlikušā stresa izvairīšanās. Atlikušais stresis var izraisīt iekšējās un ārējās spraugas izolācijas komponentos, kas vada pie daļējo slazdu un galu galā izolācijas sabrukuma darbības laikā. Tāpēc, ir nepieciešama dziļa pētījuma izmeklēšana par izolācijas moduļu kopējo izkārtojumu, biezumu un pāreju, kā arī siltuma izplatīšanas dizaina apsvērumi.

(3) Elektriskā lauka dizaina optimizācija

Koronas slazds notiek, kad elektriskā lauka stiprums tuvāk vadītāja povirsmei sasniedz apkārtējā gāze izmirgušanas stiprumu, parasti ļoti nenozīmīgos laukos. Augstā sprieguma elektrodos asās malas vai punkti var koncentrēt elektriskā lauka stiprumu, izraisojot koronas slazdus. Kā daļējo slazdu forma, korona var izraidīt izolācijas sabrukumu laikā, ietekmējot drošu un uzticamu darbību. Tāpēc, galvenā tehnoloģija ir projektēt elektrodus, lai nodrošinātu pietiekami vāju un vienmērīgu elektrisko lauku. Efektīvi metodes ietver simulācijas programmatūras izmantošanu elektriskā lauka aprēķiniem, elektriskā lauka sadalījuma optimizāciju un izolācijas un elektrodu formu uzlabošanu. Var būt nepieciešams arī aizsargslāņu vai līdzīgu pasākumu izmantošana, lai samazinātu elektrisko lauka stiprumu.

(4) Aizsargslāņu pētījumi un dizains

Galvenās izolācijas moduļu ārējās povirsmes uzliesmojamā metāla aizsargslāņa pielietošanas mērķi ir: pirmkārt, robežot fāzes-ar-zemi tikai pie izolācijas sabrukuma, samazinot iekšējo arkus enerģiju un avārijas risku; otrkārt, uzturēt izolācijas veiktspēju jebkurā vides apstākļos bez povirsmes tīrīšanas, sasniedzot bezuzglabāmo darbību, un nodrošināt nemainīgu elektrisko lauka sadalījumu, pat ja metāla ārējie objekti iestrādā apakšstacijā.

(5) Epoksidu smaržu stabilitātes pētījumi un analīze

Kā polimera materiāls, epoksidu smarža var degenerēt (novekot) ražošanas, lietošanas un glabāšanas laikā, ietekmējot tās veiktspēju un darbības laiku. Visbiežākie novekošanas faktori ir siltums un ultravioleta starojums. Apgaismojuma kontroles pultos, nepārtraukta siltuma ģenerēšana darbības laikā neizbēgami paātrina epoksidu smaržu novekošanu. Tāpēc, ir būtiski izmantot simulētos novekošanas testus, lai statistiski analizētu dažādu materiālu un dažādos novekošanas posmos izgatavoto salīdzinoši izolēto komponentu veiktspēju, lai noteiktu kritiskās saistības.

Secinājums

Salīdzinošas izolācijas tehnoloģija ir guvusi atzīšanu no lietotājiem un tirgus, un tā tiek arvien vairāk popularizēta un izmantota. Tas prasa aprīkojuma ražotājiem ražot produktus, kas atbilst barošanas uzticamības un stabilitātes prasībām. Salīdzinoši izolēto RMU iekapsulēšanas procesi un poviršiena aizsargslāņu dizains ir piedzīvojuši būtiskus pētījumus, sasniedzot reālus rezultātus. Tomēr, šie centieni joprojām nav pietiekami. Jāpievērš lielāka uzmanība jaunu iekapsulēšanas materiālu, izolācijas komponentu spraugu novēršanas un inovatīvo komponentu strukturālo dizainu pētījumiem. Kopumā, salīdzinoši izolētiem RMU ir vēl vajadzīgi papildu tehniskie pētījumi, akumulācija un caussargākumi.