Vidējā sprieguma caurumu ar cieto izolāciju: epoksidresinas izolācija un strukturālais dizains izskaidrots

1 Izolācijas materiāli un dizains

Saskaņā ar vidējās sprieguma cietās izolācijas apgaismošanas bloku (RMU) izmaksu statistiku, izolācijas struktūrai pieder vairāk nekā 40% no kopējām izmaksām. Tādēļ, atbilstošu izolācijas materiālu atlase, racionāla izolācijas struktūras izstrāde un pareizā izolācijas metodes noteikšana ir būtiskas vidējās sprieguma RMU vērtībai. Kopš epoksidresinas pirmā sintēzes 1930. gadā, tās īpašības uzlabošanai tiek nepārtraukti pētīti dažādi pievienojumi.

Epoksidresina ir pazīstama ar augsto dielektrisko stiprumu, augstu mehānisko stiprumu, minimālo tilpumu maiņu gūšanas un sulasanas laikā, kā arī vieglu apstrādes iespēju. Tāpēc tā tiek izvēlēta kā galvenais izolācijas materiāls vidējās sprieguma RMU. Ieviešot apguves, elastīguma veicinātājus, plastificētājus, plīstus un krāsojumus, tiek radīta augstas veiktspējas epoksidresina. Tās termisko noturību, termisko izplešanos un termisko vedamību ir uzlabots, nodrošinot ugunsdrošību un uzticamu izolācijas veiktspēju ilgtermiņa sprieguma un īstermiņa pārsprieguma apstākļos.

RMU konvencionālajās izolācijas struktūrās bieži rodas nesavilktas elektriskās lauki. Šādos laukos, vienkārši palielinot izolācijas attālumu, nav pietiekami, lai uzlabotu izolācijas stiprumu. Tādēļ, elektriskā lauka savilkšanai jānotiek arī strukturālā optimizācija. Epoksidresinas dielektriskais stiprums ir no 22 līdz 28 kV/mm, kas nozīmē, ka ar optimizētu izolācijas dizainu starp fāzēm ir nepieciešams tikai daži milimetri izolācijas attālums, ievērojami samazinot produkta izmēru.

2 Vidējās sprieguma cietās izolācijas RMU strukturālais dizains

Visi vedēji komponenti, piemēram, vakuumbrāzmas, atsekošanas spēles un zemes spēles, tiek novietoti formā un integrāli gūsti, izmantojot augstas veiktspējas epoksidresinu, izmantojot Automātisko Spiediena Gelācijas (APG) procesu. Loksnes iznīcināšanas vide ir vakuumā, bet izolāciju nodrošina augstas veiktspējas epoksidresina. Kabinetam ir modulārs dizains, kas palīdz standartizēt masveida ražošanu. Katra šķirkne ir atdalīta metāla septiņām, lai novērstu loksnes izplatīšanos, tādējādi ierobežojot potenciālas kļūdas individuālos moduļos.

Ir izstrādātas integrētas māju dārzu un kontaktu savienojumi. Galvenais māju dārzs sastāv no segmentētām, izolētām slēgtām māju dārzām, kas savienotas ar teleskopiskiem integrētiem māju dārzu savienojumiem, vienkāršojot vietējo instalāciju un komisijas darbu. Durvju struktūra ir izstrādāta, lai izturētu iekšējo loksni un ļautu trīs pozīciju operācijas (slēgšana, atvēršana un zeme) ar slēgtām durvīm. Spēles stāvoklis var viegli tikt novērots caur skatīšanās logiem, nodrošinot drošu un uzticamu darbību.

3 Vidējās sprieguma cietās izolācijas RMU priekšrocības un tipa testa analīze
3.1 Galvenās priekšrocības

• Augstas veiktspējas epoksidresina nodrošina uzticamu izolācijas veiktspēju un zemu daļējo izplūdi (≤5 pC).

• Pilnībā izolētā un segtā struktūra nav atklātas dzīvas daļas, tāpēc tā ir neievainojama pret smiltīm un piesārņojumu. Tas nav ierobežots vides apstākļiem un ir piemērots augstām/zemām temperatūrām, augstplainiem, explosionsnovēršanas zonām un piesārņotām teritorijām. Tas risina problēmas, kas saistītas ar SF₆ gāzes spieduma maiņām augstās temperatūras un gāzes šķidrināšanos zemas temperatūras apstākļos. Piemēram, Fuzhou, kas atrodas piekrastes augstā sāļa miglā, ievērojami iegūst no produkta sāļa miglas noturības.

• SF₆ gāze netiek izmantota; nav izdalāmas kaitīgas gāzes, tāpēc tas ir vides draudzīgs produkts. Nav lejupceļa riska, tāpēc regulāra apkope nav nepieciešama, padarot to bezapkopes. Paaugstināts explosionsnovēršanas dizains nodrošina atbilstību bīstamām vietām. Pilnībā izolētā trīsfāzējā struktūra novērš fāžu starpā esošo īsuzņemšanos, nodrošinot drošību un uzticamību.

• Ierīce aizņem tikai 30% no konvencionālajiem gaisa izolētā RMU nepieciešamā telpas apjoma, padarot to par superkompakto produktu.

3.2 Tipa testa analīze

Saskaņā ar minētajām priekšrocībām, tika veikti atbilstoši tipa testi, ieskaitot izolācijas izturības sprieguma testus (42 kV/48 kV), daļējo izplūdi mērījumu (≤5 pC), augstās/zemas temperatūras testus (+80 °C / -45 °C), kondensācijas testus (piesārņojuma līmenis II) un iekšējo loksnes testus (0,5 s). Testa rezultāti apliecina pilnu atbilstību parametru prasībām, efektīvi apstiprinot produkta norādītās priekšrocības.

Turklāt tika veikti citi tipa testi, kas prasīti valsts standartiem: temperatūras paaugstināšanas tests, galvenās ceļa rezistances mērījums, noteiktā virsotņu un īslaicīgā izturības strāvas testi, noteiktā īslaicīgā izturības izdarīšanas un sadalīšanas spējas testi, elektroenerģijas izturība, mehāniska izturība, kļūdu testi starpfāžu zemes situācijā, noteiktā aktīvā ielādes strāvas pārslēgšanas testi un noteiktā kapacitīvā strāvas pārslēgšanas testi. Visi testa rezultāti atbilst valsts standarta prasībām.

Ķīnas Elektrotīkls ir organizējis vairākas sanāksmes, lai apspriestu vidējās sprieguma cietās izolācijas RMU tipa testa elementus un parametru prasības, arī iedziļinoties konkrētos detaļos, piemēram, vai daļējā izplūdes robeža jābūt ≤5 pC vai ≤20 pC. Mēs uzskatām, ka tipa testi, kas prasīti valsts standartiem, ir būtiski un jāveic; papildus testi, kas veikti, lai apstiprinātu produkta priekšrocības, ir arī nepieciešami; tāpat speciāli testi, piemēram, vibrācijas un smagās klimata apstākļu testi, jāizvēlas atkarībā no faktiskajiem darbības apstākļiem. Attiecībā uz parametriem, ja Ķīnas Elektrotīkls nosaka tikai pamatprasības, ražotāji var atbilstoši paaugstināt specifikācijas, ņemot vērā produkta veiktspēju, piemēram, paaugstinot daļējo izplūdes robežu līdz ≤5 pC un paplašinot augstās/zemas temperatūras testu temperatūras diapazonu.

4 Sekojošais

Cietā izolācija sniedz ievērojamās priekšrocības salīdzinājumā ar gāzes un gaisa izolāciju: uzticama izolācijas veiktspēja, nav kaitīgu gāzu izdalīšanās, vides draudzība un nav lejupceļa problēmu. Cietās izolācijas tehnoloģijas lietošana ievērojami ir uzlabojusi vidējās sprieguma RMU miniaturizāciju un vides pielāgošanos, ļaujot plašu lietošanu augstās/zemas temperatūras, augstplainu, explosionsnovēršanas zonu un piesārņoto teritoriju apstākļos. Visas šīs priekšrocības ir pilnībā apstiprinātas, izmantojot tipa testus.