วิธีการติดตั้ง Vacuum Interrupter และการออกแบบฉนวนแข็งใน Ring Main Units

การเลือกวิธีการติดตั้งวงจรป้องกันสูญญากาศในการออกแบบฉนวนแข็ง

ประเด็นสำคัญในการออกแบบชิ้นส่วนฉนวนแข็งคือการใช้วิธีการห่อหุ้มโดยตรงหรือการเทหลังจากนั้นสำหรับวงจรป้องกันสูญญากาศ หากใช้วิธีการห่อหุ้มโดยตรงอาจมีอัตราการทิ้งที่แน่นอนเนื่องจากปัญหากระบวนการ APG หรือปัญหาคุณภาพของวงจรป้องกันสูญญากาศ นอกจากนี้ การห่อหุ้มโดยตรงทำให้การกระจายความร้อนของวงจรนำกระแสหลักไม่ดีและต้องการสมรรถนะวัสดุที่สูงขึ้น ทำให้การผลิตเป็นจำนวนมากยาก เนื่องจากลูกค้าต่าง ๆ อาจเลือกวงจรป้องกันสูญญากาศจากผู้ผลิตที่แตกต่างกัน

หากใช้วิธีการติดตั้งและเทหลังจากนั้น ยังสามารถรับประกันฉนวนภายนอกได้ และต้นทุนของวงจรป้องกันสูญญากาศจะต่ำลง เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้วงจรป้องกันสูญญากาศแบบห่อหุ้มพิเศษ ในระหว่างการเท ไม่จำเป็นต้องมีชั้นกันกระแทกรอบวงจรป้องกันสูญญากาศ—การเตรียมผิวเพียงพอ กระบวนการนี้ได้ถูกนำมาใช้อย่างมั่นคงในวงจรป้องกันสูญญากาศกลางแจ้งมานานหลายปี นอกจากนี้ เมื่อผลิตภัณฑ์ร้อน ยางซิลิโคนที่ล้อมรอบวงจรป้องกันสูญญากาศจะมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ทำให้ลดแรงกดดันได้ดีขึ้น

การเลือกอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วในการออกแบบฉนวนแข็ง

โดยทั่วไป อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วที่สูงขึ้น วัสดุจะเปราะและมีแนวโน้มที่จะแตก หากเลือกอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วตามความต้านทานความร้อน วัสดุเพียงไม่กี่ชนิดที่สามารถทำให้อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วสูงและมีความต้านทานการแตกที่ยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้มีราคาแพงมาก ทำให้ต้นทุนการผลิตเพิ่มขึ้น หากราคาของผลิตภัณฑ์ใหม่สูงกว่าผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่อย่างมาก การยอมรับของลูกค้าจะลดลงอย่างมาก

ดังนั้น การเลือกอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วสามารถอ้างอิงจากการใช้ในชิ้นส่วนฉนวนของสวิตช์ SF₆ เช่น ตัวครอบ SF₆ ที่มีการฝังตัวติดต่อบนและล่างในเรซิน วัสดุที่ใช้โดยทั่วไปมีอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้วประมาณ 100°C และผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้ทำงานมาหลายปีแล้ว โดยมีเหตุการณ์ที่เกิดจากความร้อนสูงน้อยมาก แสดงถึงความเหมาะสมของการเลือกนี้ จากมุมมองของสวิตช์ การควบคุมการเพิ่มอุณหภูมิยังเป็นสิ่งสำคัญ—ควรพิจารณาความสามารถในการพากระแสของวงจรหลัก การควบคุมความนำไฟฟ้าของวัสดุ คุณภาพการเคลือบ และความแม่นยำในการประกอบ พร้อมกับการควบคุมและลดอุณหภูมิแวดล้อมผ่านการออกแบบโครงสร้าง ควรประเมินมาตรฐานวัสดุอย่างครอบคลุม รวมกับประสบการณ์การทำงานของผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกัน

การออกแบบปลอกทางออกในชิ้นส่วนฉนวนแข็ง

ในการออกแบบปลอกทางออกสำหรับชิ้นส่วนฉนวนแข็ง ปลอกทางเข้าโดยทั่วไปเป็นประเภทตรงผ่าน ในขณะที่ปลอกทางออกบางครั้งใช้การออกแบบโค้ง ปลอกโค้งมีความยากในการผลิต ปัญหาหลักรวมถึง:

• การจัดตำแหน่งระหว่างตัวนำและแม่พิมพ์ ซึ่งอาจเกิดการเปลี่ยนรูประหว่างการเตรียมตัวนำล่วงหน้า;

• การแตกหลังจากทำการหล่อ เนื่องจากตัวนำอยู่ในอุณหภูมิสูงระหว่างการหล่อ และการควบคุมกระบวนการที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดการแตกหลังจากเย็นตัว นอกจากนี้ ในระหว่างการออกแบบ ควรพิจารณาว่าจะมีการปล่อยประจุไปยังน็อตติดตั้งหรือไม่ในระหว่างการติดตั้งภายหลัง

การออกแบบชิ้นส่วนนำไฟฟ้าและการเชื่อมต่อวงจรนำไฟฟ้าในฉนวนแข็ง

ในการออกแบบชิ้นส่วนนำไฟฟ้าหลัก ควรพยายามทำให้การเปลี่ยนแปลงราบรื่นที่สุดภายใต้เงื่อนไขที่ตอบสนองความต้องการความสามารถในการพากระแส—ควรเป็นรูปทรงกลมแทนที่จะเป็นมุม การเชื่อมต่อควรใช้วิธีการเชื่อมแทนการยึดด้วยสลัก เพื่อลดการปล่อยประจุคอโรนาและป้องกันการแตก สำหรับการเชื่อมต่อที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ การเชื่อมต่อแบบสวิตช์มีความเหมาะสม ซึ่งลดต้นทุนเมื่อเทียบกับแบบเสียบ ลดความต้องการขนาดและความแม่นยำของตัวนำ และทำให้การปรับความต้านทานวงจรได้ง่ายขึ้น

ตามความต้องการของความต้านทานวงจรโดยรวม ควรระบุความต้านทานวงจรของชิ้นส่วนนำไฟฟ้าที่ฝังอยู่ในเรซิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตัวนำที่เชื่อม เพื่อป้องกันการทิ้งทิ้งผลิตภัณฑ์เนื่องจากความต้านทานสูงเนื่องจากคุณภาพการเชื่อมที่ไม่ดี ด้วยการปรับปรุงการออกแบบรูปทรงของตัวนำ สามารถลดความเข้มของสนามไฟฟ้าต่อพื้น (ชั้นพื้นผิวดิน) ปรับปรุงการยึดเกาะกับเรซิน และเพิ่มความแข็งแรงทางกลของชิ้นส่วนฉนวน

การออกแบบชั้นพื้นผิวดินในชิ้นส่วนฉนวนแข็ง

การรักษาชั้นพื้นผิวดินรวมถึงการเคลือบด้วยยางซิลิโคนนำไฟฟ้าภายนอก การใช้กาวนำไฟฟ้า (หรือสี) หรือการพ่นโลหะ ไม่ว่าวิธีใด วัตถุประสงค์หลักคือการควบคุมการปล่อยประจุบางส่วน หากไม่มีการควบคุมที่มีประสิทธิภาพ การปล่อยประจุบางส่วนสามารถนำไปสู่การแตกได้ง่าย ซึ่งยังเกี่ยวข้องกับการออกแบบความหนาของชั้นเรซิน เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนฉนวนอื่น ๆ โครงสร้างของฉนวนแข็งแตกต่างอย่างมาก—ชิ้นส่วนอื่น ๆ มักมีสนามไฟฟ้าทรงกระบอกระหว่างส่วนแรงดันสูงและส่วนดิน ไม่ว่าส่วนแรงดันสูงจะเป็นตาข่ายป้องกันหรือตัวนำทรงกลม

ในฉนวนแข็ง ส่วนแรงดันสูงรวมถึงทั้งพื้นผิวทรงกลมและแบน ในขณะที่ส่วนดินเป็นพื้นผิวแบน ทำให้ต้องพิจารณาอย่างรอบคอบว่าความแตกต่างโครงสร้างเหล่านี้มีผลกระทบอย่างไรต่อประสิทธิภาพ จากมุมมองทางเทคนิค ความต้องการสองประการที่สำคัญสำหรับชั้นพื้นผิวดินคือความต่อเนื่องและความระดับของการปล่อยประจุบางส่วน ระหว่างการขนส่ง การติดตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำงานในสถานที่ ความเสียหายจากการกระทบหรือการลอกอาจทำให้เกิดการปล่อยประจุบางส่วนที่ขอบของชั้นพื้นผิวดิน สร้างความท้าทายใหม่สำหรับการดำเนินงานและการป้องกันต่อไป

จากมุมมองการกระจายความร้อน การพ่นโลหะมีประสิทธิภาพสูงสุดเนื่องจากมีความนำความร้อนที่ดี ทำให้ความมั่นคงต่อปัจจัยการเสื่อมสภาพต่าง ๆ โดยเฉพาะการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ต้องพิจารณาการป้องกันชั้นพื้นผิวดินในการผลิตชิ้นส่วนฉนวน และการป้องกันผลิตภัณฑ์ระหว่างการประมวลผลชั้นพื้นผิวดินก็เป็นสิ่งสำคัญเช่นกัน

การออกแบบการประกอบของตัวฉนวนแข็งและปลอก

การออกแบบส่วนใหญ่แยกตัวหลักออกจากปลอกทางเข้าและทางออก รวมถึงการเชื่อมต่อระหว่างท่อฉนวนฟิวส์และปลอก ซึ่งมีการติดต่ออย่างแน่นหนาในระหว่างการติดตั้ง การควบคุมขนาดเป็นสิ่งสำคัญ แต่การควบคุมกระบวนการในการประกอบก็สำคัญเช่นกัน หากมีช่องว่างในการติดต่อ หรือมีฝุ่นหรือความชื้น (จากความชื้นในสภาวะแวดล้อม) ระหว่างการประกอบ อาจเกิดการปล่อยประจุไปยังน็อตติดตั้ง นอกจากนี้ หน่วยวงจรวงจรริงมีโครงสร้างที่กะทัดรัด ดังนั้น การวางตำแหน่งต้องพิจารณาความสะดวกในการติดตั้งปลอกทางเข้า/ทางออกและสายเคเบิล โดยเฉพาะปลายสายเคเบิล ซึ่งต้องการคุณภาพการติดตั้งที่สูง ความไม่สะดวกในการติดตั้งอาจนำไปสู่ปัญหาคุณภาพและทำให้เกิดการแตกของฉนวนได้ง่าย

สรุป

หน่วยวงจรวงจรริงที่ใช้ฉนวนแข็งมีศักยภาพตลาดที่สำคัญ การวิจัยในส่วนประกอบหลัก—ชิ้นส่วนฉนวนแข็ง—มีอนาคตที่กว้างขวาง ด้วยการปรับปรุงการออกแบบฉนวนแข็งอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีสำหรับหน่วยวงจรวงจรริงที่ใช้ฉนวนแข็งจะได้รับการพัฒนาต่อไป