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

1 Mga Materyales at disenyo ng Insulasyon

Batay sa mga istatistika ng gastos para sa mga medium-voltage solid-insulated ring main units (RMUs), ang struktura ng insulasyon ay nagsasangkot ng higit sa 40% ng kabuuang gastos. Kaya, ang pagpili ng angkop na materyales ng insulasyon, pagdisenyo ng makatarungang struktura ng insulasyon, at pagtukoy ng tama na pamamaraan ng insulasyon ay mahalaga para sa halaga ng mga medium-voltage RMUs. Dahil sa unang sintesis ng epoxy resin noong 1930, patuloy na itinutuon ang pagsisiyasat sa 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 na pagbabago ng volume sa casting at curing, at kadaliang pagmamanipula. Kaya, ito ang napili bilang pangunahing materyal ng insulasyon para sa mga medium-voltage RMUs. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga hardeners, tougheners, plasticizers, fillers, at colorants, nabuo ang high-performance epoxy resin. Ang thermal resistance, thermal expansion, at thermal conductivity nito ay napalakas, nagbibigay ng flame retardancy at maasintas na performance ng insulasyon sa ilang taon na voltage at short-term overvoltage conditions.

Sa mga RMUs, ang mga tradisyonal na struktura ng insulasyon madalas nagdudulot 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, ang pag-unlad ng uniformidad ng electric field ay kailangan din sa pamamagitan ng pag-optimize ng struktura. Ang dielectric strength ng epoxy resin ay nasa 22 hanggang 28 kV/mm, kahit na may optimized insulation design, ang ilang milimetro lamang ng insulation distance ang kailangan sa pagitan ng mga phase, na siyang nakakapagbawas ng laki ng produkto.

2 Disenyo ng Struktura ng Medium-Voltage Solid-Insulated RMUs

Ang lahat ng mga conductive components—tulad ng vacuum interrupters, disconnect switches, at grounding switches—ay inilagay 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 nagpapadali ng standardized mass production. Ang bawat compartment ay nahahati sa pamamagitan ng metal partitions upang mapigilan ang pagkalat ng arc, na siyang nagpapakilos ng potensyal na mga problema sa loob ng individual na modules.

Nagkaroon ng integrated busbar at contact connectors. Ang main busbar ay binubuo ng segmented, insulated enclosed busbars na konektado sa pamamagitan ng telescopic integrated busbar connectors, na nagpapadali ng on-site installation at commissioning. Ang disenyo ng door structure ay nagbibigay ng kakayahan na makatakas sa internal arcing at nagbibigay ng tatlong posisyon na operasyon (closing, opening, at grounding) habang sarado ang door. Ang estado ng switch position ay maaaring madaling obserbahan sa pamamagitan ng viewing windows, na nagpapaligtas at maasintas na operasyon.

3 Mga Pabor at Analisis ng Type Test ng Medium-Voltage Solid-Insulated RMUs
3.1 Pangunahing 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. Hindi ito limitado sa environmental conditions at angkop para sa mataas/mababang temperatura, 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 nasa 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 eco-friendly produkto. Walang panganib ng leakage, kaya walang regular na maintenance—gumagamit ng maintenance-free. Ang enhanced explosion-proof design ay nagpapahusay ng suitability para sa hazardous locations. Ang fully insulated three-phase structure ay nagpapahinto sa phase-to-phase short circuits, na nagpapaligtas at maasintas.

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

3.2 Analisis ng Type Test

Ayon sa nabanggit na mga pabor, ang mga corresponding type tests ay isinagawa, kabilang 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 napatunayang full compliance sa mga parameter requirements, na siyang nagpapatunay ng mga naiulat na pabor ng produkto.

Karagdagang natapos ang iba pang mga type tests 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. Ang lahat ng mga resulta ng test ay sumasang-ayon sa national standard requirements.

Ang State Grid Corporation of China ay naglunsad ng maraming pagpupulong upang talakayin ang mga type test items at parameter requirements para sa medium-voltage solid-insulated RMUs, kasama ang masinsinang pagtalakay sa mga detalye tulad ng kung dapat ba ≤5 pC o ≤20 pC ang limit ng partial discharge. Naniniwala kami na ang mga type tests na pinag-uutos ng national standards ay mahalaga at dapat isagawa; ang karagdagang mga test na isinagawa upang mapatunayan ang mga pabor ng produkto ay din kailangan; bukod dito, ang mga espesyal na test 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 angkop na i-enhance ang mga specification ayon sa performance ng produkto—halimbawa, ang pagtaas ng limit ng partial discharge 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, eco-friendly, at walang panganib ng leakage. Ang aplikasyon ng teknolohiya ng solid insulation ay nagpapalakas ng miniaturization at environmental adaptability ng medium-voltage RMUs, na nagpapahusay ng wide application sa high/low temperatures, plateaus, explosion-proof areas, at polluted regions. Ang lahat ng mga pabor na ito ay lubos na napapatunayan sa pamamagitan ng type testing.