Tyhjiönkatkaisijan asennustavat ja kiinteän eristeen suunnittelu rengasmaunuun yksiköissä

Tyhjiökatkaisimen asennustavan valinta tiivis eristysrakenteissa

Tiivisten eristyskomponenttien suunnittelun keskeinen kysymys on, käytetäänkö tyhjiökatkaisimeen suoraa upotusta vai myöhemmin täytejä. Jos valitaan suora upotus, saattaa olla tietty romumäärä APG-prosessin ongelmien tai tyhjiökatkaisimen laadun vuoksi. Lisäksi suora upotus johtaa huonompaan lämmönsiirtymiseen pääjohtoluussa ja vaatii parempia materiaalimerkityksiä, mikä tekee massatuotannosta vaikeaa, sillä eri asiakkaat voivat valita tyhjiökatkaisimia useilta valmistajilta.

Jos käytetään myöhempää asennusta ja täyttelyä, ulkoista eristystä voidaan edelleen taata, ja tyhjiökatkaisimen hinta on alhaisempi, koska erikoisuunniteltuja upotettuja katkaisimia ei tarvita. Täytteen asennuksessa katkaisimen ympärille ei tarvitse olla vahvistuskerrosta – pinnankäsittely riittää. Tämä prosessi on sovellettuna ulkoisiin tyhjiökatkaisimiin monia vuosia, ja lisäksi tuotteessa lämpeneessä katkaisimen ympärillä olevalla silikonikummilla on enemmän joustavuutta, mikä tarjoaa paremman stressin lievityksen.

Lasipalautumalämpötilan valinta tiivis eristysrakenteissa

Yleisesti ottaen mitä korkeampi lasipalautumalämpötila, sitä purukivenomainen materiaali on ja sitä altisempi se on rikkoutumiselle. Jos lasipalautumalämpötila valitaan pelkästään lämpökestävyyden perusteella, vain muutama materiaali voi saavuttaa sekä korkean lasipalautumalämpötilan että erinomaisen rikkoutumiskierron. Kuitenkin tällaiset materiaalit ovat hyvin kalliita, mikä nostaa huomattavasti tuotantokustannuksia. Jos uuden tuotteen hinta on paljon korkeampi kuin olemassa olevat, asiakkaiden hyväksyntä laskee huomattavasti.

Siksi lasipalautumalämpötilan valinta voi viitata SF₆-kaasueristettyihin sulkijoihin, kuten SF₆-kammioihin, joissa ylä- ja alakontaktit on myös upotettu harsseen. Käytetyissä materiaaleissa lasipalautumalämpötila on yleensä noin 100°C, ja nämä tuotteet ovat olleet käytössä monia vuosia, ja lämpökuormituksen aiheuttamia tapauksia on ollut hyvin vähän, mikä osoittaa tämän valinnan järkevyyden. Sulkijoiden näkökulmasta lämpötilan nousun hallinta on myös olennaista – huomioiden pääjohtoluun riittävä virtaylitys, materiaalien johtavuuden, pinnoitteiston laadun ja osien asennustarkkuuden, samalla kun rakennemuotoilla kontrolloidaan ja vähennetään ympäristölämpötilaa. Materiaalimerkityksiä tulisi arvioida kokonaisvaltaisesti, yhdistäen samantyyppisten tuotteiden toimintakokemuksen.

Ulospainepiipujen suunnittelu tiivis eristyskomponentteissa

Tiivistä eristystä sisältävien ulospainepiipujen suunnittelussa sisäpiiput ovat yleensä suoria, kun taas ulospainepiiput joskus käyttävät kaarevaamallista. Kaarevat piiput ovat vaikeampia valmistaa, ja niiden päätavoitteet sisältävät:

• Johtimen ja mallin kohdunta, missä johtimen esikäsittelyssä voi tapahtua muodostuma;

• Tuotteen muodostuksen jälkeen mahdolliset rikkoutumat, sillä johtin on korkeassa lämpötilassa muodostuksen aikana, ja epäasianmukainen prosessinhallinta voi johtaa rikkoutumiin jäähtymisen jälkeen. Lisäksi suunnittelussa on huomioitava, voiko asennuksen aikana syntyä varausruuvia kohti varaus.

Johtavien komponenttien suunnittelu ja johtojen yhdistäminen tiivis eristys

Pääjohtokomponenttien suunnittelussa pitäisi pyrkiä mahdollisimman sileään siirtymään virran kapasiteettivaatimuksen mukaan – parhaiten pyöreästi eikä kulmissa. Yhdisteissä tulisi käyttää hitausta sen sijaan, että käytettäisiin ruuviyhdisteitä, jotta minimoidaan korona-varaus ja estetään rikkoutuminen. Liikutettavissa yhdisteissä kannattaa käyttää veitselaitetyyppistä yhdistettä, joka on edullisempi kuin pistokasityypillä, vähentää johtimen mittojen ja sijaintitarkkuuden vaatimuksia, ja antaa helpompaa silmukkarresistanssin säätömahdollisuuden.

Koko silmukkarresistanssin vaatimusten perusteella on suositeltavaa määrittää harsseen upotettujen johtavien osien silmukkarresistanssi, erityisesti hitaudelle, jotta vältetään tuotteen romuttaminen huonon hitauksen aiheuttaman liian suuren resistanssin vuoksi. Johtimen muodon optimoimalla voidaan vähentää maanjäristyksen sähkökentän voimakkuutta (pinnoitteinen kerros), parantaa kiinteäys harsseen kanssa ja parantaa eristykomponentin kokonaismekaanista kestävyyttä.

Pinnoitteisen kerroksen suunnittelu tiivis eristyskomponenteissa

Pinnoitteisten kerrosten käsittelyyn kuuluu ulkopuolinen pinnoitteinen silikonikumi, pinnoitteinen liima (tai maali) tai metallin sijainti. Riippumatta käytetystä menetelmästä, keskeinen tavoite on hallita osittainen varaus. Ilman tehokasta hallintaa osittainen varaus voi helposti johtaa sähköpurkaukseen, mikä on myös sidoksissa harsseen kerroksen paksuuden suunnitteluun. Muihin suojattuihin eristyskomponentteihin verrattuna tiivis eristys poikkeaa merkittävästi – muissa komponenteissa on yleensä ympyrämuotoinen sähkökenttä korkean jännitteen ja maan välillä, olipa korkean jännitteen päässä suojaverkko tai ympyrämuotoinen johtin.

Tiivistä eristystä koskevassa käsittelyssä korkean jännitteen osa kuitenkin sisältää sekä ympyrämuotoisia että tasaisia pintoja, kun taas maapässä on tasaista, mikä edellyttää huolellista harkintaa näiden rakennemuotojen vaikutuksista. Teknisen näkökulman mukaan pinnoitteisen kerroksen kaksi keskeistä vaatimusta ovat jatkuvuus ja osittainen varaus. Kuljetuksen, asennuksen, erityisesti paikan päällä tehdyn työn aikana, mikä tahansa isku- tai irrallistuminen voi aiheuttaa osittaisen varauksen pinnoitteisen kerroksen reunalla, mikä asettaa uusia haasteita jatkossa toiminnalle ja suojalle.

Lämmönsiirron näkökulmasta metallin sijainti tarjoaa parhaan suorituskyvyn, koska sen lämmönjohtavuus on erinomainen, mikä parantaa huomattavasti erilaisten ikääntyvyyden tekijöiden, erityisesti lämpösyklien, vastustuskykyä. Pinnoitteisen kerroksen suojausta on harkittava eristykomponentin valmistuksessa, ja tuotteen suojaa pinnoitteisen kerroksen käsittelyssä on myös tärkeää.

Tiivisen eristysrakenteen ja piipujen yhdistämisen suunnittelu

Useimmat suunnitelmat erottelevat pääosan sisään- ja ulospainepiipeistä, mukaan lukien sulamieristysputkien ja piipujen yhteys, jotka ovat kovaa yhteyttä asennuksen aikana. Mittasuhteiden hallinta on tärkeää, mutta myös asennuksen prosessinhallinta on yhtä kriittistä. Jos yhteyksissä on aukkoja, tai jos asennuksen aikana pölyttä tai kosteutta (ympäristön kondensaatiosta) pääsee sisään, voi syntyä varaus ruuvia kohti. Lisäksi rengasmuodot ovat tiiviisti rakennettuja, joten asennuksen helpottamisen on huomioitava sisään- ja ulospainepiipujen sekä kaapelien asennus, erityisesti kaapelipäät, jotka jo vaativat korkeaa asennuslaatua. Epämiellyttävä asennus voi helposti johtaa laatuongelmiin ja erityisesti erityksen purkautumiseen.

Yhteenveto

Tiivis eristetty rengasmainitsema on merkittävä markkinapotentiallinen. Sen ytimen – tiivisen eristyskomponentin – tutkimus tarjoaa laajan näkymän. Tiivistä eristystä koskevan suunnittelun jatkuessa parantamista, tiivis eristetty rengasmainitseman teknologia saavuttaa edelleen kehitystä.