SF₆ rengasmauityyppiset pääteasemat (RMU) ja kaupunkiverkon uudistaminen

Yleiskatsaus​
Vanhemmat jakeluverkot ovat pääasiassa radiaalisia rakennetta, ja suurin osa saapuva- ja lähtevistä linjoista on yläjohdot. Vaihtokalustot koostuvat tyypillisesti ilmakehän suljetuista vakiovirtasulkuista tai minimaalisiin öljyyn perustuvista sirkkeistä. Nämä verkot kärsivät useista vikoista, korkeista toimintakustannuksista ja pitkäkestoisista, laajalle levinneistä sähkökatkoista, mikä haittaa merkittävästi taloudellista kehitystä.

Nopean talouskasvun ja kaupunkiverkkojen uudistamisen toteuttamisen myötä vaatimukset sähköntarjonnan luotettavuudesta ovat kasvaneet. Täysin eristetyt, täysin tiiviit, huoltoon tarvettomat ja kompaktit SF₆ Renkaanmainen yksikkö (RMU) ovat jälleen kerran tullut luotettavan sähköntarjonnan taatiksi.

​1 SF₆ RMU:n tyypit ja rakennolliset ominaisuudet​

​1.1 SF₆ RMU:n tyypit​
SF₆ RMU:t voidaan luokitella kahteen päätyyppiin rakenneperusteella: Yhteistankkiin ja Modulaariin yksikköön. Varhaiset yhteistankkityypit olivat tyypillisesti yksi saapuva, yksi silmukka ja yksi lähtevä, sopiva pienille kuormille. Kuitenkin, kun kuorman vaatimukset lisääntyivät, syntyivät laajentuvat modulaariset yksiköt, joissa on maksimissaan 10 MVA jakelukapasiteetti.

SF₆ RMU:t voidaan luokitella toiminnon mukaan Kaapelityypiksi, Säätymätyypiksi ja SF₆ sirkkitulityypiksi:

• ​Kaapelityyppi:​​ Käytetään kaapelien saapumiseen/lähtemiseen. Nominaalinen virta on 630A.
• ​Säätymätyyppi:​​ Voidaan yhdistää suoraan muuntimiin. Nominaalinen virta on 200A. Kuitenkin säädysten lämpötilan nousun huomioon ottaen jokainen RMU on käytännössä rajattu tarjoamaan enintään 1600 kVA muuntimia reaalimaailman sovelluksissa.
• ​SF₆ sirkkitulityyppi:​​ Käytetään suojamaan muuntimia, jotka ylittävät 1600 kVA. Se voi myös toimia saapuvana tai busseina yksikkönä, jolla on liian suuri virta ja välittömästi sulkeminen suoja. Sen nominaalinen virta on 630A, ja kokonaisvirran katkaisuaika on 95 ms.
  SF₆ RMU:n perusrakenteet näkyvät alla olevassa kuvassa.

​1.2 SF₆ RMU:n rakennolliset ominaisuudet​
Yhteistankkityyppinen SF₆ RMU koostuu yleensä kaasutankista, toimintamekanismin tilasta ja kaapeliyhteyden tilasta. Modulaari yksikkö vaatii lisäksi bussivarren yhteyden tilan.

SF₆ RMU:illa on seuraavat neljä tärkeää ominaisuutta:

1. ​Kaasutankki:​​ Tämä on RMUn tärkein osa. Kaasutankki sisältää kuormituksen kytkimen, bussivarret, kytkimen akselin ja SF₆ kaasu.
• Kuormituskytkimen kolme paikkaa, mukaan lukien eristysveitsi ja kaarenjohto.
• Veitsin liikkuvan kosketuksen kaksi erityistä rivitietä Nikroliittimesta, joilla on kaksi tarkoitusta:
• Tarjoaa kuiva vedestä kytkimen avaamisen/sulkeutumisen aikana, varmistaa, että liikkuvan ja kiinteän kosketuksen vastus ei kasva pitkäaikaisessa käytössä.
• Nikroliittimen korkean sulamispisteen vuoksi, liikkuvan kosketuksen ei tapahdu sulamaan lyhytsulun virran aiheuttaman lämmön vuoksi kytkimen sulkeutumisen tai kestämisen aikana.
• Kaarenjohto sisältää deioniointilevyjä, jotka venyttävät kaarta, vähentävät kaaren energiaa ja minimoi metallivapaiden ja SF₆ hajoamisen tuotteiden määrän, kun kuormituskytkimen keskeyttää kuorman virtauksen.
• Bussivarren osa, joka koskettaa veitsiä, on kiinteä kosketus. Lisäksi nominaalisen virtakapasiteetin ja dynaamisen/termisen stabiilisuuden vaatimusten noudattamisen lisäksi, bussivarren suunnittelu ja valmistus huomioida myös sähkömagneettisten kenttien vaikutukset, vähentää magneettikentän vaikutusta.
• Kytkimen akseli kulkee kaasutankin läpi ja yhdistyy toimintamekanismin tilaan, mahdollistaen ulkopuoliselle operaattorille kytkimen sulkeutumisen, avaamisen ja maanjäristyksen tilojen ohjaamisen. Kaksinkertainen tiiviste on käytössä läpäisykohdassa (ainoa liikkuva yhteys tankkiin ulospäin), tiukasti varmistaa tankin tiivis auringonpoisto- ja kaasulla täyttämisen aikana.
• SF₆ kaasun vuotoluokerroin on vain 0,0035 %. Tämä alhainen vuotoluokerroin on tärkeä RMUn pitkäaikaiselle turvalliselle toiminnalle.
• Lisäksi SF₆ kaasun eristyksen ja kaaren sammutuksen lisäksi, kaasutankki sisältää Alumiiniaoksidia (Al₂O₃), joka nopeuttaa SF₆ kaasun uudistumista ja toimii erinomaisena kuivatusreagenttina, ylläpitää SF₆ kaasun laatua ja vähentää kaaren virheitä. Jos sellainen vika ilmenee, räjähdyspuolustusdiafraami tankin alla suojelee henkilöstöä, purkamalla kuumat kaasut suoraan kaapeliluokseen alle tai takana yksikkönä, pois operaattoreilta etupuolella.
• Kaasutankki on rakennettu 3 mm paksusta teräsvaatteesta, kaksipuolinen hitaute.
2. ​Toimintamekanismin tila:​​ Toimintamekanismi sisällä yhdistyy kuormituskytkimeen ja maanjäristykseen kytkimen akselin kautta. Käyttämällä toimintapatikuuta, joka upotetaan toimintareikään, operaattorit voivat helposti suorittaa sulkeutumisen, avaamisen ja maanjäristyksen toiminnot vähällä vaivalla (vain 60 N·m vaaditaan).
• Koska kytkimen kosketukset eivät ole näkyviä, toimintamekanismissa on asentoilmaisin, joka on suoraan yhdistetty kytkimen akseliin, selkeästi näyttää nykyisen kuormituskytkimen ja maanjäristyksen tilan.
• Mekaaniset lukitukset kuormituskytkimen, maanjäristyksen ja edessä olevan kansiin on asennettu, täyttää viisi turvalukitusehtoa (vääränkäytön estämisfunktiot).
• Kuormituskytkimet ja maanjäristykset on varustettu pikasulkeutuksen/pikavaientoiminnolla, varmistaa avaamisen/sulkeutumisen nopeuden riippumattomuuden operaattorin nopeudesta.
• Säädysten suojalla olevat kytkimet (TS-tyyppi kytkimet) ovat myös automaattinen vaiento, joka on saatavilla mekaanisessa tai sähköisessä versiossa. Mekaaninen vaientoperiaate: Kun kytkimen piirissä on lyhytsulku, säädys sulaa ensimmäisen puolikierron (~10 ms) aikana virran virhetilanteessa. Säädys pistopalkki vaikuttaa vaientomekanismiin, joka aiheuttaa kuormituskytkimen avautumisen. Kokonaisvirran katkaisuaika on vain 35 ms, tehokkaasti suojelee yksikköä ja estää virheen leviämisen naapuriyksiköihin. Lisäksi erinomaisen mekaanisen suorituskyvyn ansiosta, säädysten siirtovirta voi saavuttaa 2300A.
• Padlockit voidaan lisätä toimintapatikuuhin toimintamekanismin tilan edessä olevalla kansiin, estääksemä