Onder de technische paden voor het vervangen van traditioneel SF6-gas in milieuvriendelijke ringkasten is de huidige mainstreamaanpak "vacuümonderbreking + milieuvriendelijke gasisolatie" (met gebruik van droge lucht, stikstof of C4/C5-gasmengsels). Hoewel de "volledig vaste isolatie"-route eerder opdook, is deze niet de dominante keuze geworden vanwege inherente fysieke beperkingen en productieproblemen.
De kerntechnische redenen zijn als volgt:
Milieuvriendelijke gasroute: Gas-isolatie heeft zelfherstellende eigenschappen. Als er door bliksem of schakeloverspanningen een momentane doorbraakflits in de apparatuur optreedt, herstelt de dielektrische sterkte van het gas zich onmiddellijk nadat de boog is gedoofd, waardoor de apparatuur kan blijven werken.
Volledig vast route: Doorbraak in vaste isolatiematerialen zoals epoxyhars is onomkeerbaar. Zodra interne boomvormige ontlaadingen of doorbraak optreden, lijdt de isolatiestructuur permanente verkoolde schade, waardoor het hele module afval is. De fouttolerantie is uiterst laag.
Rockwill RAR Serie SF6-vrije gasgeïsoleerde schakelinstallatie/RMU
Dit is het meest lastige probleem voor volledig vaste isolatie (vooral relevant voor uw onderzoek naar zachte verpakkingsprocessen en thermische spanningcontrole).
Volledig vast route: De vacuümonderbreker, geleidende koperen busbars en afschakelaars moeten volledig in epoxyhars worden ingebed. Gezien de aanzienlijke verschillen in lineaire uitbreidingscoëfficiënten tussen koper (16,5×10⁻⁶/°C), keramiek (de omhulling van de vacuümonderbreker) en epoxyhars (ongeveer 30–40×10⁻⁶/°C), veroorzaken lange-termijn thermische cycli onder wisselende belastingen enorme mechanische thermische spanningen op de ingesloten interfaces. Deze spanning veroorzaakt gemakkelijk materiaaldeling en de vorming van microgaten, wat op zijn beurt zware partiële ontlaadingen en uiteindelijke isolatieafbraak veroorzaakt.
Milieuvriendelijke gasroute: Als vloeistof past het gas zich aan de thermische expansie en contractie van geleiders aan, waardoor problemen met thermische spanning op interfaces tussen verschillende materialen worden geëlimineerd. De isolatiecomponenten zijn alleen nodig om mechanische steun te bieden, en elektrisch veldvervorming en PD-risico's kunnen gemakkelijker worden beheerd via gelijkmatige schilden binnen de gastank.
Volledig vast route: Epoxyhars is een slechte warmteleider. Bij hoge stroomwaarden (bijvoorbeeld 1250 A en hoger) onder volle belasting, is de hitte die wordt geproduceerd door de contacten van de vacuümonderbreker en de busbars moeilijk af te voeren, waardoor er snel een te hoge interne temperatuurstijging optreedt en de isolatie sneller veroudert. Dit beperkt de schaalbaarheid van vaste-geïsoleerde schakelinstallaties naar hogere capaciteiten of spanningniveaus.
Milieuvriendelijke gasroute: Het gas in de tank stelt natuurlijke convectieve warmte-uitwisseling mogelijk, en de grote roestvrijstalen tankoppervlakte biedt effectieve koeling, wat resulteert in veel betere temperatuurstijgingscontrole vergeleken met vaste inkapseling.
Rockwill REC Serie SF6-vrije gasgeïsoleerde schakelinstallatie/RMU
Op het 12 kV-niveau kan vaste-geïsoleerde schakelinstallatie aanvaardbare opbrengsten behouden met APG (Automatische Drukgelei)-processen. Echter, als het spanningniveau stijgt naar 24 kV of zelfs 40,5 kV, neemt de vereiste isolatiedikte sterk toe, en worden de gietstukken aanzienlijk groter. Samentrekkingsspanningen, interne lege ruimtes en microbarsten tijdens het hardenproces worden bijna onvermijdelijk, waardoor de productieopbrengsten aanzienlijk verslechteren en de kosten exponentieel stijgen.
Daarentegen vereist milieuvriendelijke gasgeïsoleerde schakelinstallatie slechts een bescheiden toename in faseafstand of vullingsdruk, en de fabricagecomplexiteit van de metalen omhulsel ondergaat geen fundamentele verandering.
Tegen de achtergrond van de "dubbele koolstofdoelen" omvat milieuvriendelijkheid niet alleen nul broeikasgasemissies tijdens bedrijf, maar ook eindlevensbehandeling.
Milieuvriendelijke gasroute: Bij de decommissie kunnen droge lucht of stikstof direct worden vrijgegeven (en zelfs C4/C5-gasmengsels zijn gemakkelijk terug te winnen). De externe roestvrijstalen tank, interne koperen busbars en vacuümonderbrekers kunnen 100% worden gedemonteerd en gerecycled als oud metaal, wat een uitstekend LCA-profiel oplevert.
Volledig vaste route: De koperen busbars en hars zijn strak met elkaar geëncapsuleerd, waardoor het bijna onmogelijk is om de gegoten palen en isolatiecomponenten economisch te scheiden en te recyclen na afstoting. De recyclingkosten liggen ver boven de waarde van de materialen als schroot, wat een duidelijk conflict creëert tussen economische haalbaarheid en milieu-duurzaamheid. Daarom is het moeilijk om de volledige levenscyclus CO2-voetafdruk van vaste isolatie beter te laten scoren dan die van volledig recyclebare gasisolatie oplossingen onder huidige technologieën.
Tot slot: Vaste isolatie heeft onvervangbare voordelen in uiterst ruige omgevingen en toepassingen met beperkte ruimte. Voor de overgrote meerderheid van standaard middenspanningsnetknopen biedt de aanpak "vacuümonderbreking + milieuvriendelijk gas" echter een perfecte balans tussen hoge betrouwbaarheid, uitstekende warmteafvoer en volledige levenscyclus milieu-duurzaamheid—waardoor het de voorkeurlijke evolutieve weg wordt voor toonaangevende fabrikanten.
De Rockwill RAR Serie is een praktische belichaming van deze filosofie. Deze serie gebruikt droge lucht (GWP = 0) als isolatiemiddel, met een kern technologie die bestaat uit een roterend limietmechanisme en een lineair aangedreven druk-assisteerde boogdoofontwerp. Tijdens de contactseparatie comprimeert het actief lucht om de boog te doven, waarmee SF₆-vergelijkbare onderbrekingsprestaties worden bereikt met een medium dat GWP nul heeft, waardoor er een betrouwbare, directe vervanging wordt geboden voor de groene upgrade van distributienetten.
Bewerkt van:Garca
Inloggen
