Vacuümonderbreker montage-methoden en vaste isolatie-ontwerp in ringkasten

Selectie van de montage methode voor vacuümonderbrekers in vaste isolatieontwerp

Het belangrijkste probleem bij het ontwerpen van vaste isolatiecomponenten is of directe insluiting of latere inschroef- en gieten gebruikt moet worden voor de vacuümonderbreker. Als directe insluiting wordt gekozen, kan er een bepaald afvalpercentage optreden als gevolg van APG-procesproblemen of kwaliteitsproblemen met de vacuümonderbreker. Bovendien leidt directe insluiting tot slechtere warmteafvoer voor het hoofdgeleidingscircuit en vereist dit betere materiaaleigenschappen, waardoor massaproductie moeilijk wordt, omdat verschillende klanten vacuümonderbrekers kunnen kiezen van verschillende fabrikanten.

Als latere installatie en gieten worden gebruikt, kan externe isolatie nog steeds worden gewaarborgd, en is de kosten van de vacuümonderbreker lager, omdat gespecialiseerde ingesloten paalvormige onderbrekers niet nodig zijn. Tijdens het gieten is een bufferlaag rond de onderbreker niet nodig - oppervlaktebehandeling volstaat. Dit proces wordt al jaren succesvol toegepast in buitenvacuümschakelaars. Bovendien biedt de omringende siliconen rubber grotere flexibiliteit wanneer het product opwarmt, wat betere spanningsoverdracht oplevert.

Selectie van glastransitietermperatuur in vaste isolatieontwerp

In het algemeen is hoe hoger de glastransitietermperatuur, hoe brozer het materiaal en hoe meer geneigd het is om te breken. Als de glastransitietermperatuur alleen op basis van hittebestendigheid wordt geselecteerd, kunnen slechts enkele materialen zowel een hoge glastransitietermperatuur als uitstekende breukbestendigheid bereiken. Echter, dergelijke materialen zijn zeer duur, wat de productiekosten aanzienlijk verhoogt. Als de prijs van een nieuw product veel hoger is dan die van bestaande producten, zal de acceptatie door klanten sterk verminderen.

Daarom kan de selectie van de glastransitietermperatuur verwijzen naar die welke wordt gebruikt in SF₆ gasgeïsoleerde schakelapparatuurisolatiecomponenten, zoals SF₆ behuizingen, waarin boven- en ondercontacten ook in resin worden ingebed. De gebruikte materialen hebben meestal een glastransitietermperatuur van ongeveer 100°C, en deze producten staan al vele jaren in dienst met zeer weinig incidenten veroorzaakt door oververhitting, wat de redelijkheid van deze keuze aantoont. Vanuit het perspectief van schakelapparatuur is temperatuurstijgingscontrole ook essentieel - rekening houdend met voldoende stroomdraagcapaciteit van het hoofdcircuit, controle van materiaalgeleidbaarheid, kwaliteit van de plating en assemblageprecisie, terwijl ook de omgevingstemperatuur wordt gecontroleerd en verlaagd door middel van structuurontwerp. Materiaalspecificaties moeten grondig worden geëvalueerd, in combinatie met operationele ervaring van vergelijkbare producten.

Ontwerp van uitgangsbussen in vaste isolatiecomponenten

Bij het ontwerp van uitgangsbussen voor vaste isolatiecomponenten zijn inlatenbussen meestal rechtstreeks, terwijl uitgangsbussen soms een gebogen ontwerp hebben. Gebogen bussen zijn moeilijker te produceren, met de belangrijkste uitdagingen:

• Uitlijning tussen geleider en mal, waarbij vervorming kan optreden tijdens de voorbehandeling van de geleider;

• Scheuren na het vormen van het product, omdat de geleider op hoge temperatuur is tijdens het vormen, en onjuiste procescontrole kan leiden tot scheuren na het afkoelen. Bovendien moet bij het ontwerp rekening worden gehouden met de mogelijkheid van ontlading naar de montagebout tijdens latere installatie.

Ontwerp van geleidende componenten en verbinding van geleidende circuits in vaste isolatie

Bij het ontwerp van de hoofdgeleidende componenten moeten zo veel mogelijk gladde overgangen worden bereikt onder de voorwaarde dat de stroomcapaciteit wordt voldaan - liever rond dan hoekig. Voor verbindingen moet lassen worden gebruikt in plaats van boutverbindingen om corona-onderbreking te minimaliseren en scheuren te voorkomen. Voor beweeglijke verbindingen wordt een mes-aansluitingstype verbinding aanbevolen, wat de kosten verlaagt ten opzichte van plug-in types, de eisen voor geleiderafmetingen en positieprecisie verlaagt, en de lusweerstand gemakkelijker aanpasbaar maakt.

Op basis van de algemene eisen voor lusweerstand is het raadzaam de lusweerstand van in resin ingebedde geleidende delen, vooral gelaste geleiders, te specificeren, om productafval te voorkomen als gevolg van te hoge weerstand door slechte laskwaliteit. Door de vorm van de geleider te optimaliseren, kan de elektrische veldsterkte ten opzichte van de grond (oppervlaktegrondlaag) worden verlaagd, de hechting met resin verbeterd, en de algemene mechanische sterkte van het isolatiecomponent verhoogd.

Ontwerp van de oppervlaktegrondlaag in vaste isolatiecomponenten

Behandelingen van de oppervlaktegrondlaag omvatten extern bedekken met geleidend siliconen rubber, toepassing van geleidend lijm (of verf), of metaal spuiten. Ongeacht de gebruikte methode, het kerndoel is de controle van partiële ontlading. Zonder effectieve controle kan partiële ontlading gemakkelijk leiden tot doorbraak, wat ook gerelateerd is aan het ontwerp van de dikte van de resinlaag. In vergelijking met andere beveiligde isolatiecomponenten verschilt de structuur van vaste isolatie aanzienlijk - andere componenten hebben meestal een concentrisch cilindervormig elektrisch veld tussen de hoogspannings- en grondeinden, of de hoogspanningskant is een beveiligingsnet of een cirkelvormige geleider.

Bij vaste isolatie echter, omvat de hoogspanningssectie zowel ronde als platte oppervlakken, terwijl de grondkant plat is, wat zorgvuldige overweging vraagt over hoe deze structurele verschillen de prestaties beïnvloeden. Van technisch oogpunt zijn twee belangrijke eisen voor de grondlaag continuïteit en het niveau van partiële ontlading. Tijdens transport, installatie, vooral op locatie, kan elke impactschade of afbladering partiële ontlading veroorzaken aan de rand van de grondlaag, wat nieuwe uitdagingen oplevert voor latere operatie en bescherming.

Vanuit het perspectief van warmteafvoer biedt metaal spuiten de beste prestaties vanwege de superieure warmtegeleiding, wat de stabiliteit tegen diverse verouderingsfactoren, vooral thermische cycli, aanzienlijk verhoogt. Bescherming van de grondlaag moet worden overwogen tijdens de productie van isolatiecomponenten, en de productbescherming tijdens de verwerking van de grondlaag is eveneens essentieel.

Assemblageontwerp van vaste isolatie lichaam en bussen

De meeste ontwerpen scheiden het hoofdlichaam van de in- en uitgangsbussen, inclusief de verbinding tussen fusie-isolatiebuizen en bussen, die in harde contact zijn tijdens de installatie. Dimensiecontrole is belangrijk, maar procescontrole tijdens de assemblage is even cruciaal. Als er contactgaten bestaan, of als stof of vocht (van milieukondensatie) tijdens de assemblage wordt ingebracht, kan flashover-ontlading naar de montagebout optreden. Bovendien hebben ringmainunits compacte structuren, dus de indeling moet rekening houden met de eenvoud van installatie voor in- en uitgangsisolatie en kabels, vooral kabeleindes, die al hoge installatiekwaliteit vereisen. Ongemakkelijke installatie kan gemakkelijk leiden tot kwaliteitsproblemen en isolatie-doorbraak.

Conclusie

Vast geïsoleerde ringmainunits hebben aanzienlijk marktpotentieel. Onderzoek naar hun kerncomponent - het vaste isolatieelement - heeft brede vooruitzichten. Naarmate het vaste isolatieontwerp blijft verbeteren, zal de technologie voor vast geïsoleerde ringmainunits verder vooruitgaan.