Halotttartályú SF6 áramköri törésvédő megoldás az afrikai szaltékon (Etiópia)

Projekt háttér​
Etiópia, az kelet-afrikai szintvidéken található, átlagos magassága 3000 méternél is nagyobb. Néhány területen a tél hőmérséklete -30°C-ig csökken, jelentős napi hőmérsékleti ingadozás (akár 25°C) és intenzív ultravéres sugárzás mellett. A helyi villamos rendszer a következő kihívásokkal néz szembe:

1. ​SF6 gáz folyadékra válása veszélye: A hagyományos SF6 gázú kapcsolók esetén alacsony hőmérsékleten (kritikus folyadékra váltási hőmérséklet ≈ -28.5°C) a gáz folyadékra válhat, ami sérülékenyíti a izolációt és a tüzetelállítást, potenciálisan működési hibákat okozhat.
2. ​Magas-szintű izoláció romlása: A léggaz koncentráció csökkenése gyengíti a külső izolációt, ezért a Dead Tank SF6 Circuit Breaker számára növekedett izolációs szintek vagy speciális megoldások szükségesek.
3. ​Nagy karbantartási nehézség: A távoli területekön hiányzik a megfelelő karbantartási erőforrás, ezért a Dead Tank SF6 Circuit Breakernek hosszú távú karbantartás nélküli működésre kell képesnek lennie.

​Megoldás​
A környezeti és technikai kihívások kezelése érdekében a következő integrált intézkedések kerültek bevezetésre a Dead Tank SF6 Circuit Breaker esetében:

1. ​Hibrid gáz optimalizálás​
   • ​SF6+CF4 gázkeverék: A 25% SF6 és 75% CF4 keverék a folyadékra válási kritikus hőmérsékletét -60°C-ra csökkenti, biztosítva a gáz stabilitását a Dead Tank SF6 Circuit Breaker számára szélsőséges hidegben.
   • ​Nyomás-ellenőrzés: A Dead Tank SF6 Circuit Breaker szabványos nyomása 0,6 MPa (mérőnyomás), ezen felül javított záródással, hogy megakadályozza a gáz elvesztését alacsony hőmérsékleten.
2. ​Fűtés és hőszigetelési rendszer​
   • ​Built-in fűtőszalagok: Egy 300W-os elektrikus fűtőrendszer integrálva van a Dead Tank SF6 Circuit Breaker testjébe és a nyomáscsatornákba, automatikusan aktiválódik -20°C alatt, hogy a gáznyomás a folyadékra válási küszöbnél legyen.
   • ​Kétszeres hőszigetelés: A Dead Tank SF6 Circuit Breaker UV-ellenálló kompozit külső réteggel és belső aerogél réteggel látja el, hogy minimalizálja a hőveszteséget és tartsa ki a szintvidéki napfény sugarakat.
3. ​Magas-szintű alkalmazkodás​
   • ​Izoláció fejlesztése: A Dead Tank SF6 Circuit Breaker villámimpulzus-ellenálló feszültsége 550 kV-ra emelkedett (vs. 450 kV szabvány), továbbá hosszabb kripi útvonalú porcelánbuborék (31mm/kV).
   • ​Rémegvédelem: Rugalmas csatlakoztatások és rémegnyugtató alapok lettek hozzáadva a Dead Tank SF6 Circuit Breakerhez, amely 0,3g vízszintes és 0,15g függőleges gyorsulásra alkalmas.
4. ​Okos karbantartási támogatás​
   • ​Online gázfigyelés: A Dead Tank SF6 Circuit Breaker sűrűségreléket és mikro-vízsensorokat integrál, valós időben követi a SF6 keverék nyomását és nedvességét, adatokat küld satellitussal központi irányító rendszerekhez.
   • ​Moduláris karbantartás: A rugómechanika (pl. CTB-1 típus) meghosszabbítja a Dead Tank SF6 Circuit Breaker mechanikai élettartamát 10,000 műveletre, csökkentve a helyi karbantartási igényeket.

​Eredmények​
Az üzembe helyezés óta 2024-ben a Dead Tank SF6 Circuit Breaker megoldás kiváló teljesítményt mutatott Etiópia szintvidéki hálózatában:

1. ​Melegített megbízhatóság: A hibrid gáz és fűtési rendszerek lehetővé teszik a Dead Tank SF6 Circuit Breaker stabil működését -40°C-on, 85%-kal csökkentve a hibaráta, a gáz folyadékra válás miatti kiesések nélkül.
2. ​Alacsonyabb karbantartási költségek: Az éves karbantartási gyakoriság 6-ról 1-re csökkent, a költségek 30%-kal csökkentek.
3. ​Környezeti megfelelőség: A Dead Tank SF6 Circuit Breakerben használt SF6 mennyisége 75%-kal csökkent, a hagyományos megoldásokhoz képest a zöldházhatású gáz-kibocsátás 80%-kal csökkent, így egyeztetve a Párizsi Egyezményvel.