Keskjõulised tahvlis isoleeritud RMU-d: epoksiharilise eristuse ja konstruktiivse disaini selgitus

1 Isolatsioonimaterjalid ja disain

Keskjõulise vastuinseneristiku ringmaine ühikute (RMU) kuluarvutuste põhjal moodustab isolatsioonirakenne rohkem kui 40% kogukulust. Seega on oluline valmistada sobivad isolatsioonimaterjalid, disainida mõistlikud isolatsioonirakendid ja määrata õige isolatsioonimeetod keskjõuliste RMU-de väärtuse seisukohalt. Alates esimesest epoksi resiini sümteesist 1930. aastal on jätkuvalt uuritud erinevaid lisandaineid, et parandada selle omadusi.

Epoksi resiin on tuntud oma kõrge dielektrilise tugevuse, kõrge mehaanilise tugevuse, väikeseks jääva ruumimuutuse ja lihtsaks töötlamiseks viljutamise ja koorumise ajal. Seetõttu on see valitud keskjõuliste RMU-de peamiseks isolatsioonimaterjaliks. Lisades koorijad, lõhnade kontrollija, plastifitseerijad, täidised ja värvikad, saadakse kõrgetehnoloogiline epoksi resiin. Selle soojuskestus, soojuse laienemine ja soojusejuhtivus on parandatud, pakkudes palavikke takistavat ja usaldusväärset isolatsiooni pikendatud pingete ja lühiajaliste ülepingete tingimustes.

RMU-des loovad tavalised isolatsioonirakendused sageli mitteühtlase elektrivälja. Sellistes väljades ei piisa lihtsalt suuremast isolatsioonikaugusest, et parandada isolatsioonitugevust. Seetõttu tuleb elektrivälja ühtsust ka struktuuriliselt optimeerida. Epoksi resiini dielektriline tugevus ulatub 22–28 kV/mm, mis tähendab, et optimeeritud isolatsioonidisainiga on vaja vaid mõni millimeeter isolatsioonikaugust fasete vahel, mis märkimisväärselt vähendab toote suurust.

2 Keskjõuliste soliidsete isolatsiooniga RMU-de struktuuriline disain

Kõik juhitavad komponendid – näiteks vakuumkatkised, eralduskatkised ja maanduskatkised – paigutatakse vormi ja koguks viljutatakse kõrgetehnoloogilise epoksi resiini abil automaatse survegeeleerimise (APG) protsessi kaudu. Voolu tuhenevat meediumi on vakuum, samas kui isolatsiooni tagab kõrgetehnoloogiline epoksi resiin. Kaabina kasutatakse modulaarse disaini, mis hõlbustab standardiseeritud massitootmist. Iga ala on metallsete segamispindade poolt eraldatud, et takistada voolu levikut, nii et potentsiaalsed vead jääksid ainult konkreetsete moodulite piires.

On disainitud integreeritud juhe- ja kontaktülendajad. Peamine juhe koosneb segmenteeritud, isolatsiooniga kaetud juhist, mis on ühendatud teleskooplike integratsioonijuheülendajate kaudu, lihtsustades asjakohast installimist ja seadmist tööle. Uste struktuur on disainitud selleks, et taluda sisemisi plahvatuse ja võimaldada kolme positsiooni (suletamise, avamise ja maandumise) uste sulgelduna. Lüliti positsioone saab hõlpsasti vaata jälgimisaknadest, tagades ohutu ja usaldusväärse töö.

3 Eelised ja tüübiprognoosi analüüs keskjõuliste soliidsete isolatsiooniga RMU-de kohta
3.1 Põhieelised

• Kõrgetehnoloogiline epoksi resiin tagab usaldusväärse isolatsioonitöö ja madala osalislaengut (≤5 pC).

• Täielikult isolatsiooniga ja sealga kaetud struktuuril ei ole väljaspool olevaid juhitavaid osi, mis muudab selle immuune hooga ja saastuse vastu. See ei sõltu keskkonnatingimustest ja sobib kõrg-/madalamate temperatuuride, platooalade, räpputundlike alade ja saastealade jaoks. See lahendab küsimusi SF₆ gaasi rõhu muutustega kõrgete temperatuuride korral ja gaasi keemilise liustumisega madalate temperatuuride korral. Näiteks Fuzhou, mis asub rannikualas, kus on kõrge soolaedu, saab oluliselt kasu toote soolaedu vastupidavusest.

• SF₆ gaasi kasutamist ei nõuta; kahjulikke gaase ei emita, mis muudab selle keskkonnasõbraliku toote. Tõenäosus lekkeks on olematu, mistõttu ei ole regulaarset hooldust vaja – see on hoolduseta. Parandatud räpputundlik disain tagab sobivuse ohtliku asukoha jaoks. Täielikult isolatsiooniga kolmefaasis trukk väljacluje faaside vahelist lühikesteid, tagades ohutuse ja usaldusväärsuse.

• Seadme suurus on vaid 30% traditsioonilistest õhuisolatsiooniga RMU-dest, mis muudab selle äärmiselt kompaktsena toote.

3.2 Tüübiproovide analüüs

Ülaltoodud eeliste vastavalt on läbi viidud vastavad tüübiproovid, sealhulgas isolatsioonikandmise proov (42 kV/48 kV), osalislaengu mõõtmine (≤5 pC), kõrge/madal temperatuuri proovid (+80 °C / -45 °C), kondenseerimiskatse (Saaste tase II) ja sisemine plahvatusproov (0,5 s). Proovitulemused kinnitavad täielikku vastavust parameetrite nõudedele, tõhusalt kinnitades toote kirjeldatud eeliseid.

Lisaks on lõpetatud kõik muud riikliku standardi nõudmiste järgi nõutavad tüübiproovid: soojenemiskatse, peamise ringi vastupindade mõõtmine, määratud tipi ja lühiajalise kandmise intensiivsusproovid, määratud lühiajaline katkestamise ja ühendamise kapatsiteedi proovid, elektrilise ja mehaanilise kandmise proovid, faasi vahelise maandumise tingimustes tekkinud vigade proovid, määratud aktiivse ladunna voolu ühendamise proovid ja määratud kondensaatorlaenu voolu ühendamise proovid. Kõik proovitulemused vastavad riiklike standardite nõuetele.

Hiina Riiklik Võrk on pidanud mitmeid kohtumisi keskjõuliste soliidsete isolatsiooniga RMU-de tüübiproovide ja parameetrinõudeid arutamiseks, arutades spetsiifilisi üksikasju nagu osalislaengu limiit, kas ≤5 pC või ≤20 pC. Usume, et riikliku standardi nõudmiste järgi nõutavad tüübiproovid on olulised ja tuleb neid teha; lisaproovid, mis kinnitavad toote eeliseid, on samuti vajalikud; edasi peaksid konkreetsete tegelike töötamistingimuste põhjal valima spetsiaalseid proove, nagu vibratsiooniproovid ja rangeimate ilmateaduslike tingimuste proovid. Parameetrite osas, kui Hiina Riiklik Võrk määrab ainult aluspõhimõtted, siis tootjad saavad sobivalt parandada spetsifikatsioone toote omaduste järgi – näiteks tõsta osalislaengu limiiti ≤5 pC ja laiendada kõrge/madal temperatuuri proovide temperatuurivalikut.

4 Järeldus

Soliidsed isolatsioonid pakuvad olulisi eeliseid gaasi ja õhuisolatsioonidega võrreldes: usaldusväärne isolatsioonitöö, mittekahjulike gaaside emiteerimine, keskkonnasõbralikkus ja mittelekkimine. Soliidsete isolatsioonitehnoloogiate rakendamine on oluliselt parandanud keskjõuliste RMU-de miniaturiseerimist ja keskkonnakohanduvust, lubades laialdasemat rakendamist kõrg-/madalamate temperatuuride, platooalade, räpputundlike alade ja saastealade jaoks. Kõik need eelised on täielikult kinnitatud tüübiproovide kaudu.