Orta Gerilimli Katı İzole RMU'lar: Epoksi Reçine İzolasyon ve Yapısal Tasarım Açıklanıyor

1 yalıtım malzemeleri ve tasarım

Orta gerilimli katı yalıtlı halka anahtarlama birimlerinin (RMU) maliyet istatistiklerine göre, yalıtım yapısı toplam maliyetin %40'ından fazlasını oluşturur. Bu nedenle, uygun yalıtım malzemelerini seçme, makul bir yalıtım yapısı tasarlamak ve doğru yalıtım yöntemini belirlemek, orta gerilimli RMU'nun değerine kritik öneme sahiptir. Epoxy reçinenin ilk sentezlenmesinden bu yana, 1930 yılından itibaren, özelliklerini geliştirmek için çeşitli katkı maddeleri sürekli olarak araştırılmıştır.

Epoxy reçine, yüksek dielektrik dayanımı, yüksek mekanik dayanımı, döküm ve sertleşme sırasında minimal hacim değişimi ve kolay işlenmesi ile bilinir. Bu nedenle, orta gerilimli RMU'lar için temel yalıtım malzemesi olarak seçilmiştir. Sertleştiriciler, sertleştiriciler, plastisiteler, doldurucular ve renklendiriciler eklenerek, yüksek performanslı bir epoxy reçine oluşturulmuştur. Isıya direnç, termal genişleme ve ısı iletkenliği geliştirilmiş, uzun vadeli gerilim ve kısa vadeli aşırı gerilim koşullarında yangın geçirmezlik ve güvenilir yalıtım performansı sağlayabilir.

RMU'larda, geleneksel yalıtım yapıları genellikle düzgün olmayan elektrik alanları oluşturur. Bu alanlarda, yalıtım mesafesini artırmak yalıtım gücünü artırmak için yeterli değildir. Bu nedenle, yapısal optimizasyon aracılığıyla elektrik alanının homojenliği de artırılmalıdır. Epoxy reçinenin dielektrik gücü 22 ila 28 kV/mm arasındadır, bu da optimize edilmiş yalıtım tasarımıyla faza arasındaki yalıtım mesafesi birkaç milimetre ile sınırlı olduğunu gösterir, bu da ürünün boyutunu önemli ölçüde azaltır.

2 Orta Gerilimli Katı Yalıtlı RMU'nun Yapısal Tasarımı

Bütün iletken bileşenler - vakum kesici, ayrılır, ve yerleştirmeler dahil - kalıp içine yerleştirilip, otomatik basınç jelasyon (APG) prosesiyle yüksek performanslı epoxy reçine ile bütünleşik olarak dökülür. Arka söndürme ortamı vakumdur, yalıtım ise yüksek performanslı epoxy reçine tarafından sağlanır. Kabinet modüler bir tasarıma sahiptir, standartlaştırılmış seri üretim için kolaylık sağlar. Her bölüm metalden paravanlarla ayrılmıştır, bu da ark yayılmasını önler ve potansiyel hataları bireysel modüller içinde sınırlar.

Entegre ana hat ve kontakt bağlantıları tasarlanmıştır. Ana hat, bölümlenmiş, yalıtılmış kapalı hatlar halinde, teleskopik entegre ana hat bağlantıları ile birleştirilir, bu da yerinde kurulum ve komisyonlama işlemlerini basitleştirir. Kapı yapısı, iç arkaya karşı dayanıklı olacak şekilde tasarlanmıştır ve kapı kapalıyken üç pozisyonlu (kapalı, açık ve yerleştirilmiş) işlemlere izin verir. Gözlemlama pencereleri aracılığıyla anahtar pozisyon durumu kolayca gözlemlenebilir, güvenli ve güvenilir bir operasyon sağlar.

3 Orta Gerilimli Katı Yalıtlı RMU'nun Avantajları ve Tip Test Analizi
3.1 Ana Avantajlar

• Yüksek performanslı epoxy reçine, güvenilir yalıtım performansı ve düşük kısmi salınımlar (≤5 pC) sağlar.

• Tamamen yalıtılmış ve kapalı yapı, dışa açık canlı parçaları olmadığından, toz ve kir gibi etkilerden korunur. Çevresel koşullara bağlı değildir ve yüksek/düşük sıcaklıklarda, yüksek plato bölgelerinde, patlama koruma alanlarında ve kirlilik bölgelerinde uygulanabilir. Yüksek sıcaklıklarda SF₆ gaz basıncındaki değişim ve düşük sıcaklıklarda gazın sıvılaşma sorunlarını çözer. Örneğin, deniz kenarında bulunan Fuzhou, yüksek tuz sis direnci sayesinde bu üründen büyük ölçüde faydalanmaktadır.

• SF₆ gazı kullanılmaz, zararlı gaz emisyonu yoktur, bu nedenle çevre dostu bir üründür. Sızıntı riski yoktur, düzenli bakım gerektirmez, bakımı kolaydır. Güçlendirilmiş patlama koruma tasarımı, tehlikeli alanlara uygunluğu sağlar. Tamamen yalıtılmış üç fazlı yapı, faz arası kısa devreleri önler, güvenli ve güvenilirdir.

• Ekipman, geleneksel hava yalıtlı RMU'lardan sadece %30'una karşılık gelir, bu da çok kompakt bir ürün anlamına gelir.

3.2 Tip Test Analizi

Yukarıdaki avantajlara uygun olarak, ilgili tip testleri gerçekleştirilmiştir, bunlar arasında yalıtım dayanımı testleri (42 kV/48 kV), kısmi salınımlar ölçümü (≤5 pC), yüksek/düşük sıcaklık testleri (+80 °C / -45 °C), nem testleri (Kirlilik Seviyesi II) ve iç ark testleri (0.5 s) bulunmaktadır. Test sonuçları, parametre gereksinimlerine tam uyum sağladığını onaylar, bu da ürünün belirtilen avantajlarının etkin bir şekilde doğrulanması anlamına gelir.

Ayrıca, ulusal standartlar tarafından gereklilik olan diğer tip testleri tamamlanmıştır: sıcaklık yükseltme testi, ana devre direnç ölçümü, nominal zirve ve kısa süreli dayanıklılık testleri, nominal kısa devre açma ve kapatma kapasitesi testleri, elektriksel dayanıklılık, mekanik dayanıklılık, faz arası yerleştirmede hata testleri, nominal aktif yük akımı anahtarlama testleri ve nominal kapasitif akım anahtarlama testleri. Tüm test sonuçları ulusal standart gereksinimlerini karşılar.

Çin Devlet Şebekesi, orta gerilimli katı yalıtlı RMU'ların tip test maddeleri ve parametre gereksinimleri hakkında birçok toplantı düzenledi, özellikle kısmi salınımlar limitinin ≤5 pC veya ≤20 pC olması konusunda detaylı tartışmalar yapıldı. Ulusal standartlar tarafından zorunlu kılan tip testlerinin önemini ve yapılması gerektiğini düşünüyoruz; ürün avantajlarını doğrulamak için yapılan ek testler de gerekli; ayrıca, titreşim ve ciddi iklim koşulları testleri gibi özel testler, gerçek çalışma ortamına göre seçilmelidir. Parametreler açısından, Çin Devlet Şebekesi sadece temel gereksinimleri belirler, üreticiler ise ürün performansına göre belirli spesifikasyonları uygun şekilde geliştirebilir - örneğin, kısmi salınımlar limitini ≤5 pC'ye çıkararak ve yüksek/düşük sıcaklık testlerinin sıcaklık aralığını genişleterek.

4 Sonuç

Katı yalıtım, gaz ve hava yalıtımına kıyasla önemli avantajlara sahiptir: güvenilir yalıtım performansı, zararlı gaz emisyonu yokluğu, çevre dostu ve sızıntı sorunu olmaması. Katı yalıtım teknolojisinin uygulanması, orta gerilimli RMU'ların küçültülmesini ve çevresel uyumluluğunu büyük ölçüde artırmış, bu da yüksek/düşük sıcaklıklarda, plato bölgelerinde, patlama koruma alanlarında ve kirlilik bölgelerinde geniş uygulamayı sağlamıştır. Tüm bu avantajlar, tip testleri aracılığıyla tam olarak doğrulanmıştır.