Medium-Voltage Solid-Insulated RMUs: Paliwanag ng Insulasyon at disenyo ng Epoxy Resin

1 Mga Materyales at disenyo ng Insulasyon

Batay sa mga estadistika ng gastos para sa solid-insulated ring main units (RMUs) na may medium-voltage, ang struktura ng insulasyon ay nagsasangkot ng higit sa 40% ng kabuuang gastos. Kaya, ang pagpili ng angkop na materyales ng insulasyon, pagdisenyo ng makatwirang struktura ng insulasyon, at pagtukoy ng tamang pamamaraan ng insulasyon ay mahalaga para sa halaga ng medium-voltage RMUs. Dahil sa unang sintesis ng epoxy resin noong 1930, patuloy na itinutuklas ang iba't ibang additives upang mapabuti ang kanyang mga katangian.

Ang epoxy resin ay kilala sa kanyang mataas na dielectric strength, mataas na mechanical strength, kaunti lamang ang pagbabago ng volume sa panahon ng casting at curing, at madali itong i-machining. Kaya, ito ang napili bilang pangunahing materyales ng insulasyon para sa medium-voltage RMUs. Sa pamamagitan ng paglalakip ng mga hardeners, tougheners, plasticizers, fillers, at colorants, nabuo ang high-performance epoxy resin. Ang kanyang thermal resistance, thermal expansion, at thermal conductivity ay napatataas, nagbibigay ng flame retardancy at maasintas na performance ng insulasyon sa ilalim ng long-term voltage at short-term overvoltage conditions.

Sa RMUs, ang mga tradisyonal na struktura ng insulasyon madalas lumilikha ng hindi pantay na electric fields. Sa mga field na ito, ang simpleng pagtaas ng insulation distance ay hindi sapat upang mapabuti ang lakas ng insulasyon. Kaya, kailangan din na mapabuti ang pantay-pantay ng electric field sa pamamagitan ng pag-optimize ng disenyo. Ang dielectric strength ng epoxy resin ay nasa 22 hanggang 28 kV/mm, na nangangahulugan na sa may optimized insulation design, kailangan lamang ng ilang milimetro ang insulation distance sa pagitan ng mga phase, na siyang nagpapaliit ng laki ng produkto.

2 Disenyong Struktural ng Medium-Voltage Solid-Insulated RMUs

Ang lahat ng mga conductive components— tulad ng vacuum interrupters, disconnect switches, at grounding switches—ay inilalagay sa isang mold at integrally cast gamit ang high-performance epoxy resin sa pamamagitan ng Automatic Pressure Gelation (APG) process. Ang arc extinguishing medium ay vacuum, habang ang insulasyon ay ibinibigay ng high-performance epoxy resin. Ang cabinet ay gumagamit ng modular design, na nagpapahusay sa standardized mass production. Ang bawat compartment ay nahahati ng metal partitions upang mapigilan ang pagkalat ng arc, na siyang nagpapahigpit ng potensyal na mga kamalian sa individual na modules.

Ang integrated busbar at contact connectors ay idine-disenyo. Ang main busbar ay binubuo ng mga segmented, insulated enclosed busbars na konektado sa pamamagitan ng telescopic integrated busbar connectors, na nagpapahusay sa on-site installation at commissioning. Ang disenyo ng pinto ay ginawa upang makuha ang internal arcing at nagpapahusay sa three-position operations (closing, opening, at grounding) habang sarado ang pinto. Ang estado ng switch position ay madaling maobserbahan sa pamamagitan ng viewing windows, na nagpapahusay sa safe at reliable operation.

3 Mga Pabor at Analisis ng Type Test ng Medium-Voltage Solid-Insulated RMUs
3.1 Pangunahing Mga Pabor

• Ang high-performance epoxy resin ay nagbibigay ng maasintas na performance ng insulasyon at mababang partial discharge (≤5 pC).

• Ang fully insulated at sealed structure ay walang exposed live parts, kaya ito ay immune sa dust at contamination. Ito ay hindi limitado sa environmental conditions at angkop sa high/low temperatures, plateaus, explosion-proof areas, at polluted regions. Ito ay nagreresolba ng mga isyu na may kaugnayan sa SF₆ gas pressure changes sa mataas na temperatura at gas liquefaction sa mababang temperatura. Halimbawa, ang Fuzhou, na matatagpuan sa coastal high-salt-fog area, ay malaking benepisyo mula sa salt-fog resistance ng produkto.

• Walang SF₆ gas ang ginagamit; walang harmful gases ang inilalabas, kaya ito ay isang environmentally friendly product. Walang risk ng leakage, kaya walang regular maintenance—making it maintenance-free. Ang enhanced explosion-proof design ay nagpapahusay sa suitability para sa hazardous locations. Ang fully insulated three-phase structure ay nagpapahigpit ng phase-to-phase short circuits, na nagpapahusay sa safety at reliability.

• Ang equipment ay nangangailangan lamang ng 30% ng espasyo na kinakailangan ng conventional air-insulated RMUs, kaya ito ay isang ultra-compact product.

3.2 Analisis ng Type Test

Siyempre, ang mga type test ay isinagawa, kasama ang insulation withstand voltage tests (42 kV/48 kV), partial discharge measurement (≤5 pC), high/low temperature tests (+80 °C / -45 °C), condensation tests (Pollution Level II), at internal arc tests (0.5 s). Ang mga resulta ng test ay napatunayan ang full compliance sa parameter requirements, na siyang nagpapatotoo ng mga nai-deklarang pabor ng produkto.

Kasama rin ang iba pang mga type test na kinakailangan ng national standards: temperature rise test, main circuit resistance measurement, rated peak at short-time withstand current tests, rated short-circuit making at breaking capacity tests, electrical endurance, mechanical endurance, fault tests under phase-to-phase grounding, rated active load current switching tests, at rated capacitive current switching tests. Lahat ng mga resulta ng test ay sumasang-ayon sa national standard requirements.

Ang State Grid Corporation of China ay nagkaroon ng maraming pagpupulong upang talakayin ang mga type test items at parameter requirements para sa medium-voltage solid-insulated RMUs, na may detalyadong talakayan tungkol sa mga detalye tulad ng kung dapat ba ≤5 pC o ≤20 pC ang partial discharge limit. Naniniwala kami na ang mga type tests na inutos ng national standards ay mahalaga at dapat isagawa; ang mga karagdagang tests na isinagawa upang ipapatotoo ang mga pabor ng produkto ay kinakailangan din; bukod dito, ang mga special tests tulad ng vibration at severe climate condition tests ay dapat pipiliin batay sa aktwal na operating environment. Tungkol sa mga parameter, habang ang State Grid ay nagtatakda lamang ng baseline requirements, ang mga manufacturer ay maaaring palakasin ang specifications ayon sa performance ng produkto—halimbawa, ang pagtaas ng partial discharge limit sa ≤5 pC at pagpapahaba ng temperature range para sa high/low temperature tests.

4 Pagtatapos

Ang solid insulation ay may malaking pabor kumpara sa gas at air insulation: maasintas na performance ng insulasyon, walang harmful gas emissions, environmentally friendly, at walang leakage issues. Ang aplikasyon ng teknolohiya ng solid insulation ay nagpapahusay ng miniaturization at environmental adaptability ng medium-voltage RMUs, na nagpapahusay sa wide application sa high/low temperatures, plateaus, explosion-proof areas, at polluted regions. Ang lahat ng mga pabor na ito ay lubos na napapatotoo sa pamamagitan ng type testing.