中圧固体絶縁RMU：エポキシ樹脂絶縁と構造設計の説明
1 絶縁材料と設計
中圧固体絶縁リングメインユニット（RMU）のコスト統計に基づくと、絶縁構造は全体コストの40％以上を占めています。そのため、適切な絶縁材料を選択し、合理的な絶縁構造を設計し、正しい絶縁方法を決定することは、中圧RMUの価値にとって重要です。1930年にエポキシ樹脂が初めて合成されて以来、その特性を改善するために様々な添加剤が継続的に探求されています。
エポキシ樹脂は、高い誘電強度、高い機械的強度、鋳型および硬化時の体積変化が少ないこと、加工が容易であることで知られています。したがって、中圧RMUの主要な絶縁材料として選ばれています。硬化剤、タフナー、可塑剤、充填材、着色剤を組み合わせることで、高性能なエポキシ樹脂が形成されます。その耐熱性、熱膨張、熱伝導性が向上し、長期的な電圧および短期間の過電圧条件下での難燃性と信頼性のある絶縁性能を提供します。
RMUでは、従来の絶縁構造はしばしば不均一な電界を作り出します。このような電界では、単に絶縁距離を増やすだけでは絶縁強度の改善は不十分です。したがって、構造最適化を通じて電界の均一性も改善する必要があります。エポキシ樹脂の誘電強度は22〜28 kV/mmであり、最適な絶縁設計により、相間の絶縁距離は数ミリメートルのみ必要となり、製品サイズが大幅に削減されます。
2 中圧固体絶縁RMUの構造設計
真空遮断器、分離スイッチ、接地スイッチなどのすべての導電部品は、高機能エポキシ樹脂を使用して自動圧力ゲル化（APG）プロセスで一体的に鋳型に配置されます。消弧媒体は真空であり、絶縁は高機能エポキシ樹脂によって提供されます。キャビネットはモジュール設計を採用しており、標準化された大量生産を可能にしています。各コンパートメントは金属パーティションで分離されており、アークの拡散を防ぎ、潜在的な障害を個々のモジュール内に閉じ込めます。
一体型の母線および接触コネクタが設計されています。主母線は、伸縮式の一体型母線コネクタで接続された分割された絶縁された密閉母線から構成され、現場でのインストールと調整を簡素化します。ドア構造は内部アークに耐えるように設計されており、ドアを閉めた状態で3つの位置操作（閉、開、接地）が可能です。視察窓を通じてスイッチの位置状態を簡単に確認でき、安全かつ信頼性の高い動作を確保します。
3 中圧固体絶縁RMUの利点と型式試験分析
3.1 主な利点
高性能エポキシ樹脂は、信頼性の高い絶縁性能と低部分放電（≤5 pC）を保証します。
完全に絶縁され密封された構造には露出した帯電部分がなく、塵や汚染物質に対して免疫があります。環境条件に制限されず、高温・低温、高原、爆発防止区域、汚染地域でも使用できます。高温でのSF₆ガス圧力の変化や低温でのガス液化の問題を解決します。例えば、沿岸の高塩霧地域にある福州では、製品の塩霧耐性が大いに役立ちます。
SF₆ガスを使用せず、有害ガスを排出しないため、環境に優しい製品です。漏れのリスクがないため定期的なメンテナンスは不要で、メンテナンスフリーです。強化された爆発防止設計により危険な場所でも使用できます。完全に絶縁された三相構造は、相間ショート回路を防ぎ、安全性と信頼性を確保します。
従来の空気絶縁RMUに必要なスペースの30%しか占有しないため、非常にコンパクトな製品です。
3.2 型式試験分析
上記の利点に対応して、対応する型式試験が実施されました。これには、絶縁耐電圧試験（42 kV/48 kV）、部分放電測定（≤5 pC）、高低温度試験（+80 °C / -45 °C）、凝結試験（汚染レベルII）、内部アーク試験（0.5 s）が含まれます。試験結果はパラメータ要件に完全に適合しており、製品の主張されている利点を効果的に検証しています。
また、国標準による他の型式試験も完了しました：温度上昇試験、主回路抵抗測定、定格ピークおよび短時間耐電流試験、定格短絡遮断能力試験、電気耐久性、機械耐久性、相間接地故障試験、定格有効負荷電流切り替え試験、定格容量電流切り替え試験。すべての試験結果は国標準要件を満たしています。
中国国家電網公司は、中圧固体絶縁RMUの型式試験項目とパラメータ要件について複数回の会議を開催し、部分放電限度が≤5 pCか≤20 pCかなど具体的な詳細について深く議論しました。我们认为国家标准要求的型式试验是必要的，必须进行；验证产品优势的额外试验也是必要的；此外，应根据实际运行环境选择振动和恶劣气候条件等特殊试验。关于参数，虽然国家电网仅设定了基本要求，但制造商可以根据产品性能适当提高规格——例如，将部分放电限制提高到≤5 pC，并扩大高低温试验的温度范围。
4 結論
固体絶縁は、ガス絶縁や空気絶縁よりも大きな利点を持っています：信頼性の高い絶縁性能、有害ガスの排出無し、環境への配慮、漏れの問題なし。固体絶縁技術の応用により、中圧RMUの小型化と環境適応性が大幅に向上し、高温・低温、高原、爆発防止区域、汚染地域での広範な適用が可能になりました。これらの利点は全て、型式試験を通じて完全に検証されています。
