Méthodes de montage des interupteurs à vide et conception de l'isolation solide dans les postes de répartition en anneau

Choix de la méthode de montage de l'interrupteur à vide dans la conception d'isolation solide

Le problème clé dans la conception des composants d'isolation solide est de savoir s'il faut utiliser un moulage direct ou un potting ultérieur pour l'interrupteur à vide. Si le moulage direct est adopté, il peut y avoir un certain taux de rebut en raison de problèmes liés au processus APG ou de problèmes de qualité de l'interrupteur à vide. De plus, le moulage direct entraîne une dissipation thermique moins bonne pour le circuit conducteur principal et nécessite des performances de matériaux supérieures, rendant la production en masse difficile, car différents clients peuvent choisir des interrupteurs à vide de divers fabricants.

Si l'installation ultérieure et le potting sont utilisés, l'isolation externe peut toujours être assurée, et le coût de l'interrupteur à vide est moindre, car des interrupteurs pôles spécifiques encapsulés ne sont pas nécessaires. Lors du potting, une couche tampon autour de l'interrupteur n'est pas nécessaire - un traitement de surface suffit. Ce processus a été appliqué de manière mature dans les disjoncteurs à vide extérieurs pendant de nombreuses années. De plus, lorsque le produit chauffe, le caoutchouc silicone entourant l'interrupteur a une plus grande flexibilité, offrant une meilleure relaxation des contraintes.

Choix de la température de transition vitreuse dans la conception d'isolation solide

Généralement, plus la température de transition vitreuse est élevée, plus le matériau est fragile et plus il est sujet à la fissuration. Si la température de transition vitreuse est choisie uniquement sur la base de la résistance thermique, seuls quelques matériaux peuvent atteindre à la fois une haute température de transition vitreuse et une excellente résistance à la fissuration. Cependant, ces matériaux sont très coûteux, augmentant considérablement les coûts de production. Si le prix d'un nouveau produit est beaucoup plus élevé que celui des produits existants, l'acceptation par les clients sera grandement réduite.

Par conséquent, le choix de la température de transition vitreuse peut se référer à celle utilisée dans les composants d'isolation des appareils de coupure isolés à gaz SF₆, tels que les enveloppes SF₆, où les contacts supérieurs et inférieurs sont également incorporés dans la résine. Les matériaux utilisés ont généralement une température de transition vitreuse d'environ 100°C, et ces produits ont été en service pendant de nombreuses années avec très peu d'incidents causés par un surchauffage, indiquant la rationalité de ce choix. Du point de vue de l'appareil de coupure, le contrôle de la montée en température est également essentiel - en tenant compte de la capacité de passage de courant adéquate du circuit principal, du contrôle de la conductivité du matériau, de la qualité de revêtement et de la précision d'assemblage, tout en contrôlant et en réduisant la température ambiante par la conception structurelle. Les spécifications des matériaux doivent être évaluées de manière globale, combinées avec l'expérience opérationnelle de produits similaires.

Conception des embases de sortie dans les composants d'isolation solide

Dans la conception des embases de sortie pour les composants d'isolation solide, les embases d'entrée sont généralement de type droit, tandis que les embases de sortie adoptent parfois un design courbé. Les embases courbées sont plus difficiles à fabriquer, les principaux défis incluant :

• L'alignement entre le conducteur et le moule, où une déformation peut se produire lors du prétraitement du conducteur ;

• La fissuration après le moulage du produit, car le conducteur est à haute température pendant le moulage, et un contrôle de processus inadéquat peut conduire à des fissures après refroidissement. De plus, lors de la conception, il convient de prendre en compte si une décharge vers l'écrou de montage pourrait se produire lors de l'installation ultérieure.

Conception des composants conducteurs et connexion des circuits conducteurs dans l'isolation solide

Lors de la conception des composants conducteurs principaux, des transitions lisses devraient être réalisées autant que possible sous réserve de respecter les exigences de capacité de passage de courant - idéalement arrondies plutôt que angulaires. Le soudage doit être utilisé pour les connexions plutôt que des assemblages boulonnés pour minimiser la décharge de corona et éviter la fissuration. Pour les connexions mobiles, une connexion de type couteau est préférée, qui réduit les coûts par rapport aux types à branchement, diminue les exigences relatives aux dimensions et à la précision positionnelle des conducteurs, et permet un ajustement plus facile de la résistance de boucle.

Sur la base des exigences globales de résistance de boucle, il est conseillé de spécifier la résistance de boucle des parties conductrices incorporées dans la résine, en particulier pour les conducteurs soudés, afin d'éviter le rebut du produit en raison d'une résistance excessive due à une mauvaise qualité de soudage. En optimisant la conception de forme du conducteur, on peut réduire l'intensité du champ électrique vers le sol (couche de mise à la terre de surface), améliorer l'adhérence avec la résine et renforcer la résistance mécanique globale du composant isolant.

Conception de la couche de mise à la terre de surface dans les composants d'isolation solide

Les traitements de la couche de mise à la terre de surface comprennent le revêtement externe de caoutchouc silicone conducteur, l'application d'adhésif (ou de peinture) conducteur, ou le pulvérisation métallique. Quelle que soit la méthode utilisée, l'objectif central est de contrôler la décharge partielle. Sans un contrôle efficace, la décharge partielle peut facilement conduire à une rupture, ce qui est également lié à la conception de l'épaisseur de la couche de résine. Comparativement aux autres composants d'isolation blindés, la structure de l'isolation solide diffère considérablement - les autres composants présentent généralement un champ électrique cylindrique concentrique entre les extrémités haute tension et terre, que l'extrémité haute tension soit un maillage de blindage ou un conducteur circulaire.

Dans l'isolation solide, cependant, la section haute tension comprend à la fois des surfaces circulaires et planes, tandis que l'extrémité de mise à la terre est plane, nécessitant une attention particulière à la façon dont ces différences structurelles affectent les performances. Du point de vue technique, deux exigences clés pour la couche de mise à la terre sont la continuité et le niveau de décharge partielle. Pendant le transport, l'installation, en particulier sur site, tout dommage d'impact ou pelage peut provoquer une décharge partielle au bord de la couche de mise à la terre, posant de nouveaux défis pour l'exploitation et la protection ultérieures.

Du point de vue de la dissipation thermique, la pulvérisation métallique offre les meilleures performances en raison de sa conductivité thermique supérieure, améliorant considérablement la stabilité face à divers facteurs de vieillissement, en particulier les cycles thermiques. La protection de la couche de mise à la terre doit être prise en compte lors de la fabrication des composants d'isolation, et la protection du produit lors du traitement de la couche de mise à la terre est également essentielle.

Conception d'assemblage du corps d'isolation solide et des embases

La plupart des conceptions séparent le corps principal des embases d'entrée et de sortie, y compris la connexion entre les tubes isolants de fusibles et les embases, qui sont en contact rigide lors de l'installation. Le contrôle dimensionnel est important, mais le contrôle de processus lors de l'assemblage est également critique. S'il existe des espaces de contact, ou si de la poussière ou de l'humidité (due à la condensation environnementale) est introduite lors de l'assemblage, une décharge de flash-over vers l'écrou de montage peut se produire. De plus, les unités de réseau en anneau ont des structures compactes, donc la disposition doit tenir compte de la facilité d'installation des isolations d'entrée/sortie et des câbles, en particulier les terminaisons de câble, qui exigent déjà une qualité d'installation élevée. Une installation inconfortable peut facilement conduire à des problèmes de qualité et provoquer une rupture d'isolation.

Conclusion

Les unités de réseau en anneau à isolation solide ont un potentiel de marché significatif. La recherche sur leur composant central - l'élément d'isolation solide - présente de vastes perspectives. À mesure que la conception d'isolation solide continue de s'améliorer, la technologie des unités de réseau en anneau à isolation solide connaîtra un progrès supplémentaire.