Na faixa de tensão de 72,5–145kV, o equipamento de manobra metálico isolado a gás (GIS) com projeto de invólucro comum trifásico — onde os condutores das fases A, B e C são alojados em uma única carcaça metálica e compartilham gás isolante SF₆ ou ecológico — tornou-se a configuração predominante. Em comparação com o projeto de invólucro separado trifásico (cada fase em sua própria carcaça), o projeto de invólucro comum oferece as seguintes vantagens principais:
A integração dos condutores trifásicos em um único invólucro metálico reduz drasticamente as dimensões gerais do GIS. Para a faixa de 72,5–145kV (comumente correspondente às redes de energia de 110kV), que é frequentemente utilizada em centros urbanos, subestações subterrâneas ou áreas com espaço restrito, o projeto de invólucro comum trifásico maximiza a economia de espaço tanto em área ocupada quanto em altura, reduzindo efetivamente os custos dispendiosos com terrenos e obras civis.
Menor Geração de Calor: No projeto de invólucro comum trifásico, os condutores são dispostos de forma compacta e simétrica. O campo magnético resultante se cancela parcialmente, resultando em perdas por correntes parasitas significativamente menores no invólucro em comparação com o projeto de invólucro separado.
Seleção de Material Otimizada: A redução das perdas por correntes parasitas permite maior flexibilidade na seleção do material do invólucro. Os projetos predominantes comumente adotam invólucros de liga de alumínio (ou aço inoxidável de baixo magnetismo), que evitam os problemas de aquecimento por histerese e correntes parasitas associados ao aço carbono, ao mesmo tempo que proporcionam construção leve e longa vida útil. Em contraste, os projetos de invólucro separado trifásico devem usar materiais antimagnéticos caros para cada invólucro de fase para suportar o forte campo magnético gerado por altas correntes monofásicas, resultando em maiores custos de material e peso estrutural.
Diagrama Esquemático da Rockwill Equipamento de Manobra Metálico Isolado a Gás da Série RHG
O vazamento de gás SF₆ ocorre tipicamente nas conexões de flanges e vedações dinâmicas. O projeto de invólucro comum trifásico reduz o número de invólucros, flanges, isoladores de disco e anéis de vedação em aproximadamente dois terços em comparação com o projeto de invólucro separado. Essa redução significativa nas superfícies de vedação diminui diretamente o risco de vazamento, permitindo taxas de vazamento de gás anuais extremamente baixas e aumentando a confiabilidade da vedação a longo prazo.
Embora o invólucro comum tenha um diâmetro maior do que um único invólucro separado, sua eficiência volumétrica geral é maior. Isso não apenas reduz o peso total do material do invólucro metálico, mas também diminui significativamente o volume total de preenchimento do caro gás SF₆ de alto PCA (ou alternativas ecológicas), alinhando-se com as tendências de baixo carbono e sustentabilidade ambiental.
Diagrama Esquemático Primário RHD-145 para Baía de Entrada/Saída de Cabo de Barra Dupla
O projeto de invólucro comum trifásico permite um arranjo mais compacto dos contatos móveis para disjuntores, seccionadores e chaves de aterramento.
Isso permite que todas as três fases compartilhem um único mecanismo de operação (por exemplo, mecanismo a mola ou motor), alcançando a operação sincronizada trifásica por meio de linkagens mecânicas internas simples.
A redução nos componentes de transmissão e mecanismos de operação independentes não apenas diminui as taxas de falha mecânica, mas também garante inerentemente uma excelente simultaneidade de fechamento/abertura trifásica.
Transporte e Montagem: O peso geral é menor, e múltiplas baias ou até mesmo conjuntos completos de subestações podem ser montados e testados na fábrica antes do transporte. Apenas um trabalho mínimo de interface no local é necessário, encurtando significativamente os cronogramas de instalação.
Manutenção Simplificada: O número de estruturas de suporte externas, gasodutos e pontos de monitoramento de densidade é grandemente reduzido, diminuindo as cargas de trabalho de inspeção e manutenção rotineiras.
Para a faixa de tensão de 72,5–145kV, onde os requisitos de distância de isolamento permanecem gerenciáveis, o projeto de invólucro comum trifásico alcança um equilíbrio ideal de economia, compacidade, baixas perdas e alta confiabilidade. Isso explica por que quase todos os fabricantes predominantes de equipamentos de manobra em todo o mundo adotaram este projeto para seus produtos GIS de 145kV e abaixo.
Rockwill GIS RHG-145 exemplifica esta filosofia de design. Com um invólucro comum trifásico com uma largura de compartimento de apenas 0,8 metros, reduz significativamente a área ocupada pela subestação. Equipado com um mecanismo de acionamento por mola CT26 e tecnologia de extinção de arco por auto-sopro, oferece uma corrente suportável de curta duração nominal de 40kA, combinando excelente desempenho elétrico com confiabilidade operacional. O invólucro de liga de alumínio elimina efetivamente as perdas por correntes parasitas, oferece forte resistência à corrosão e se adapta a diversos ambientes hostis. Estão disponíveis configurações inteligentes e convencionais, atendendo de forma flexível aos diversos requisitos de construção da rede.
Editado de：Garca
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