Il-Proġett tal-Iżvilupp Global u l-Teknoloġiji Ħamra tal-Unitajiet Prinċipali tal-Ġirlanda Miftuħa (RMUs)

Stadi ta’ l-Iżvilupp f’Hal Muxxi u Abroad

Il-Korporazzjoni Toshiba tal-Gżejjan iġġenwet matierijali tal-epossi ad altu prestazzjoni u teknika ta’ għallim fis-sena 1999, u wara dan lansat unita prinċipali solid-insulated (RMU) ta’ 24 kV fl-2002. Il-linja tal-prodotti saret tistaqsa, u issa l-istess kompanija qed tipproġedji ver livelli elektrika akbar ta’ 72 kV u 84 kV. Holec, oriġinalment pioniere Ewropea b’dikjar konċeptivi avvanzati u proċessi manifatturieri ambientalment amikki li ma jipproduċixxu ebda inżamm, wara din l-aħħar ikkassata minn Eaton.

L-RMUs solid-insulated ta’ Holec kienu tra l-ewwel introdotti f’Ċina, u ħafna produttori domestiki jiġġenew ruħhom bl-influwenza mill-dikjar ta’ Holec. Anki jekk Ċina ibda xi tant aktar tard fil-kamp, il-ħarsa tagħha saret rapidament. Kompaniji rappreżentativi kif Beijing Shuangjie, Shenyang Haocheng, u Beihai Galaxy iġġenew prodotti li passaw l-istudji tipiku, riešew kapabbiltajiet ta’ produzzjoni massiva, u qed jiġu promwotti u dispiegati zghajjar.

Tecnoloġiji Importanti u Tendenzi ta’ Żvilupp

Il-breakthrough u l-progres ta’ tecnoloġija tal-insulazzjoni solidu huma fondamentali għall-promozzjoni u applikazzjoni suċċessfuli ta’ switchgear solid-insulated. Nmerus manifatturieri dil-ġejn, inkluż Toshiba u Hitachi, investitu risorsi umani, materiali, u finanżarji konsiderevoli fit-teknoloġija tal-insulazzjoni solidu, raggiungendo progress tekniku notevoli. Bassed fuq l-integrazzjoni tas-silġ tad-dinju globali, ilkulli sfidi tekniku u tendenzi ta’ żvilupp huma dawn:

• Żviluppo ta’ epossi nuovi ad altu prestazzjoni. L-użu ta’ epossi ad altu prestazzjoni biex tkomplu direttament interrupters ta’ vuoto ifacilita t-tfarrig tal-ħalijiet u elimina l-bisognu ta’ buffers ta’ silicone rubber.

• Dikjar ta’ insulazzjoni biex isseħħ l-ivvervenienza richiesta u livelli ta’ partial discharge.

• Ricerca u dikjar ta’ proċessi ta’ casting tal-epossi biex jiġi affrontati problemi kif l-discharge partial u t-tfittxija fi komponenti ta’ insulazzjoni solidu.

• Ricerca u dikjar ta’ strati ta’ shielding għal komponenti ta’ insulazzjoni solidu.

• Analisi ta’ stabilità tal-epossi. L-użu ta’ provi ta’ invecchiamento accelerat biex studjaw l-ħajja normali tal-epossi u analizzaw it-tendenzi u l-vellit tat-tbiddel tal-prestazzjoni, kif l-discharge partial, waqt il-ħajja ta’ servizzju.

• Dikjar intelligenti. L-impiegatu ta’ teknoloġiji avvanzati ta’ sensing u misurament biex irrealizzaw monitoring online ta’ parametri karatteristici kif livelli ta’ partial discharge.

Problemi Eżistenti u Limiti

L-RMUs solid-insulated għandhom requisiti tekniku u ta’ proċessi akbar minn RMUs gas-insulated ta’ SF₆. Jekk it-teknoloġija mhijiex matura jew il-proċessi mhumiex adeguati, ir-riskju ta’ falliment tal-insulazzjoni, erori operattivi, u hazards huwa akbar minn RMUs gas-insulated. Għalhekk, l-RMUs solid-insulated jgħadilhom standard akbar fit-teknoloġija, manifattura, u kwalità ta’ materjal raw. Anki meta l-akċettanza tal-utenti sejjet fit-tnejn, n-numru ta’ problemi jibqa’ minn perspettiva ta’ żvilupp industriju lunga u fideliżtas tal-materjal:

(1) Problemi ta’ Partial Discharge

Inferentement mill-insulazzjoni tal-gas, fejn t-ilpassjoni tal-gas tista’ tkun monitorjata u discharges jistgħu jsiru self-recover, l-insulazzjoni solidu, meta tdamagjata minn discharge, ma tistax tirrigenera. Id-discharges solfi jagħmlu t-tnejn jiżdiedu ft-itwaqqif tal-prodott, potenzjalment jilgħaqgħu l-insulazzjoni u short circuits phase-to-phase.

(2) T-fittxija ta’ Komponenti ta’ Insulazzjoni

L-RMUs solid-insulated ta’ l-ebda, f’Ċina u barra, qaddebu jagħmlu t-fittxija fi komponenti ta’ insulazzjoni minħabba l-vibrazzjoni ta’ power frequency long-term, vibrazzjoni operattiva, impatti mekanika, thermal cycling, u varjazzjonijiet ambientali ta’ temperatura, li jilgħaqgħu l-incidenza tal-avventure.

(3) Sigurtà u Fideliżtas tal-Funzjoni ta’ Isolazzjoni

Is-sigurtà u l-fideliżtas tal-funzjoni ta’ isolazzjoni f’l-RMUs solid-insulated huma kritika. Attualment, disconnect switches trippostizjonali tradizzjonali huma l-ewwel impreżentati, komplettament encapsulated fit-insulazzjoni solidu. Il-prestazzjoni tal-insulazzjoni tal-isolazzjoni tintuża mill-gap tal-arja bejn il-kontakti mobbili u stazionari u l-distance ta’ creepage ta’ superficie tal-komponenti ta’ insulazzjoni. Il-flashover ta’ superficie lunga’l-komponenti ta’ insulazzjoni jiżdiedu r-riskju ta’ fail tal-break u riskju potenzjali għal perikolu personali. Fittxija, fatturi ambientali u invecchiamento tal-materjal jistgħu jiżdiedu l-leaks ta’ corrente ta’ superficie, bil-ħsieb kbir jniqsu l-prestazzjoni tal-insulazzjoni u jminħabba x-xiber u l-operazzjoni sigura u fideli.

(4) Selezzjoni u Żvilupp ta’ Materjal ta’ Insulazzjoni

Il-qualità u l-prestazzjoni tal-materjal primarju ta’ insulazzjoni tintuża direttament il-fideliżtas u l-stabilità ta’ l-unità. Għalhekk, konsiderazzjonijiet dwar il-recycling, separation, treatment, u reuse ta’ scrap materials u komponenti huma essenzjali biex jitminimu l-iskart tal-risorse.

(5) Problemi ta’ Proċess Encapsulation

Id-dikjar tal-prodott għandu jifacilita l-eżibilità ta’ manifattura u assembly, u l-manifattura u l-assembly għandhom jappuntaw lejn l-inżamm minimu jew l-ebda ta’ ambientali u l-użu ottimal ta’ energia u risorse. Għal prodotti encapsulated, l-formulazzjoni tal-proċess ta’ encapsulation u l-selezzjoni ta’ equipment ta’ encapsulation huma partiċulari kritika.

Analisi ta’ Tecnoloġiji Importanti

(1) Teknoloġija ta’ Encapsulation ta’ Alta Qualità u Effiċjenza

Bassed fuq il-mekkanismu ta’ partial discharge, id-discharges interni fi komponenti ta’ insulazzjoni solidu huma preponderantment causati minn voids (bubbles) fil-materjal. Il-encapsulation tradizzjonali involvi l-impostazzjoni ta’ komponenti preheated f’mold metallica preheated, l-evakuazzjoni ta’ cavity tal-mold, l-injizzjoni ta’ epossi heated, curable bi mod gradwali, u l-curing. Dan il-metodu huwa ineffiċjenti, kostos, u sovent mhux jistgħu jeliminaw kollu bubbles, li jiġu l-origini ta’ numru konsiderevoli ta’ voids. Dawn il-voids jistgħu jiġu l-origini ta’ partial discharge wara l-commisioning, eventualmente jilgħaqgħu l-insulazzjoni u jminħabba x-xiber u l-operazzjoni sigura u fideli. Għalhekk, l-adozzjoni ta’ teknoloġija ta’ encapsulation ta’ alta qualità u effiċjenza ta’ epossi huwa essenzjali.

(2) Ottimizzazzjoni ta’ Dikjar Strutturali ta’ Moduli ta’ Insulazzjoni

Id-dikjar ta’ moduli ta’ insulazzjoni għandu jintuża funzjonali, inspezzjonali, u installazzjonali, waqt li jinkludi wkoll l-aspetto estetiku, reduzzjoni ta’ consumu ta’ materjal, u l-avoidance ta’ stress residuale. Il-stress residuale jistgħu jiġu l-origini ta’ cracks interni u esterni fi komponenti ta’ insulazzjoni, li jistgħu jiġu l-origini ta’ partial discharge u eventualmente l-insulazzjoni wara l-operazzjoni. Għalhekk, l-analisi approfondita ta’ l-layout overall, thickness, u transitions ta’ moduli ta’ insulazzjoni huwa necessarju, insieme mal-kunsiderazzjoni ta’ dikjar ta’ dissipazzjoni tal-ħalijiet.

(3) Ottimizzazzjoni ta’ Dikjar ta’ Camp Elettriku

Il-corona discharge jiġi quannd il-strength ta’ camp elettriku fuq il-superficie ta’ conductor tiriġi l-breakdown strength tal-gas circostanti, normalment fi camps estremament non-uniformi. Il-edges sharp jew points fuq electrodes high-voltage jistgħu jiġu l-origini ta’ concentratzjon ta’ camp elettriku, li jistgħu jiġu l-origini ta’ corona discharge. Kif forma ta’ partial discharge, il-corona jistgħu jiġu l-origini ta’ insulazzjoni breakdown wara l-tempo, influenzando l-operazzjoni sigura u fideli. Għalhekk, id-dikjar ta’ komponenti conduttivi biex jaseħħ l-abbassament ta’ camp elettriku sufficjentemente dèbil u uniformi huwa teknoloġija kritika. Metodi effettivi includu l-użu ta’ software ta’ simulazzjoni għal kalkoli ta’ camp elettriku, l-ottimizzazzjoni ta’ distribuzzjoni ta’ camp elettriku, u l-raffinament ta’ dikjar ta’ insulazzjoni u shapes ta’ electrode. Il-shielding rings jew misures similari biex jabbassaw il-strength ta’ camp elettriku jistgħu wkoll jiġu necessarji.

(4) Ricerca u Dikjar ta’ Strati ta’ Shielding

Il-principali scopi ta’ l-applicazzjoni ta’ strati ta’ shielding mettali grounded fuq is-superficie esterna ta’ moduli ta’ insulazzjoni huma: prima, biex ikkonfinaw l-faults ta’ short-circuit biss phase-to-ground nel-kaz ta’ fail tal-insulazzjoni, bil-ħsieb kbir jniqsu l-energia ta’ arcing interna u l-riskju ta’ fault; sekonda, biex jiġi mantnut il-prestazzjoni ta’ insulazzjoni f’ kull ambiente mingħajr l-bisognu ta’ cleaning ta’ superficie, realizzandu l-operazzjoni maintenance-free, u assicurandu l-unchanged ta’ distribuzzjoni ta’ camp elettriku anki jekk oggetti mettali foreign jidħol f’l-enclosure.

(5) Ricerca u Analisi ta’ Stabilità ta’ Epossi

Bħala material polimer, l-epossi tista’ tiġi degradata (aged) waqt il-process, l-applikazzjoni, u l-storage, influenzandu l-prestazzjoni u l-ħajja ta’ servizzju. Il-factori aging pi komuni huma l-ħalijiet u l-ultraviolet radiation. Fl-switchgear, il-ħalijiet generati kontinwament waqt l-operazzjoni inevitabilment jaċċeleraw l-aging tal-epossi. Għalhekk, l-użu ta’ tests ta’ invecchiamento simulati biex janalizzaw statistikament l-prestazzjoni ta’ komponenti ta’ insulazzjoni solidu magħmula mill-materiali differenti u f’ stages ta’ aging differenti huwa essenzjali biex jistabillixxew relazzjonijiet critici.

Konkluzzjoni

It-teknoloġija tal-insulazzjoni solidu għadha riconoscimento mid-utenti u l-mercatur, u qed tikkun promwotta u dispiegata zghajjar. Dan jirrichiedu lil manifatturieri tal-materjal li jipprodwiru prodotti li jisodisfa l-domandi ta’ affidabilità u stabilità tas-supply tal-enerġija. Ricerca sostanzjali fuq proċessi ta’ encapsulation u dikjar ta’ strati ta’ shielding għal RMUs solid-insulated sar, jirriżulta f’risultati tangibili. Anki, dawn l-efforti jibqgħu insufficenti. Għalhekk, l-emfas għandu jiġi post magħluq fuq la ricerca ta’ materiali ta’ encapsulation ġodda, prevention ta’ cracking ta’ komponenti ta’ insulazzjoni, u dikjar innovativi ta’ strutturi ta’ komponenti. Infine, l-analisi, l-akkumulazzjoni, u l-breakthroughs tekniku addizzjonali huma neċessarji għal RMUs solid-insulated.