Lösung für Hochspannungs-Abschaltschalter bei extremem Wetter (Taifune, Starkregen) in den Philippinen

Projektzusammenhang​
Die Philippinen liegen im pazifischen Taifungürtel und erleben jährlich über 20 tropische Zyklone, von denen etwa 5 zu stark zerstörerischen Taifunen werden (z.B. Taifun Haiyan im Jahr 2013, der 7.500 Todesopfer forderte, und Taifun Odette im Jahr 2021, der 95 Stromleitungen lahmlegte). Taifune bringen durch starke Regenfälle, Überschwemmungen, Salznebelkorrosion und starke Winde mehrere Bedrohungen für die Energieinfrastruktur mit sich:

1. ​Elektrische Ausfälle: Überschwemmungen tauchen Umspannwerke unter, was Kurzschlüsse in ​Hochspannungsschalter​-Systemen verursacht, während Feuchtigkeit zu Isolierstoffversagen führt.
2. ​Strukturelle Schäden: Starke Winde fegen Übertragungsmasten um und verformen und blockieren mechanische Komponenten von ​Hochspannungsschalter​-Anlagen.
3. ​Spannungsschwankungen: Instabile Spannung während der Wiederherstellung des Netzes nach Katastrophen (440V Industriestrom in den Philippinen vs. 380V für chinesisches Gerät) beschleunigt den Verschleiß von ​Hochspannungsschaltern.
   Konventionelle ​Hochspannungsschalter​ fehlen an ausreichender Katastrophenresilienz, wodurch gezielte Upgrades notwendig sind, um die Netzrobustheit zu erhöhen.

​Lösung​
​I. Umweltangepasste Konstruktion​

1. ​Korrosionsbeständigkeit und Abdichtungsverbesserung​
• Porzellanisolatoren wurden durch Silikonkautschuk-Verbundisolatoren für ​Hochspannungsschalter​ ersetzt, um die Biegestärke um 40% zu erhöhen und Salznebelkorrosion (besonders wichtig für Küstengebiete) zu widerstehen.
• Die Gehäuse von ​Hochspannungsschaltern​ wurden auf IP68-Norm verbessert und mit trockenem Stickstoff gefüllt, um Überschwemmungen und Kondensation zu verhindern.
2. ​Wind- und Erdbebenbeständigkeit​
• Aerodynamische Spoiler wurden an Masten von ​Hochspannungsschaltern​ installiert, um die Windlast um 30% zu reduzieren.
• 3D-Hydraulikdämpfer wurden an den Basen von ​Hochspannungsschaltern​ hinzugefügt, um Taifune der Kategorie 16 und Erdbeben der Stärke 8 zu standhalten.

​II. Intelligente Überwachung und schnelles Trennsystem​

​III. Modulares Schnellwechsel-Design​

• ​Steckkontakteinheiten: Vorverkapselte Kerne von ​Hochspannungsschaltern​ verkürzen die Austauschzeit auf 4 Stunden.
• ​Spannungsgerechter Modul: Ein integrierter 440V/380V-Transformer gewährleistet die Kompatibilität von ​Hochspannungsschaltern​.

​IV. Unterstützende Verteidigungssysteme​

1. ​Netzbasierte Bereitstellung: Die Dichte von ​Hochspannungsschaltern​ wurde in Hochrisikogebieten (z.B. Luzon, Visayas) um 50% erhöht.
2. ​Digital Twin-Plattform: Simuliert die Auswirkungen von Taifunen auf ​Hochspannungsschalter​-Netze.

​Ergebnisse​

1. ​Erhöhte Katastrophenresilienz​
• Während des Taifuns Taozi (2024) reduzierten ​Hochspannungsschalter​ die Ausfallrate in Pilotzonen auf Luzon um 82%.
• ​Hochspannungsschalter​ verhinderten 23 durch Überschwemmungen verursachte Kurzschlüsse und verhinderten so kaskadenartige Stromausfälle.
2. ​Optimierung der wirtschaftlichen Effizienz​
   | ​Indikator​ | ​Vorher​ | ​Nachher​ |
   |-----------------------------|------------|-----------|
   | Durchschnittliche Reparaturzeit | 72 Stunden | 8 Stunden |
   | Jahreswartungskosten | 2,8 Mio. | 0,9 Mio. |
   | Gerätelebensdauer | 8 Jahre | 15 Jahre |
   Quelle: NGCP Jahresbericht 2024
3. ​Weitere soziale Vorteile​
• ​Hochspannungsschalter​ unterstützten Notstrom für 129 Evakuierungsorte.