SF₆ 링 메인 유닛(RMUs) 및 도시 전력망 개선

개요​
오래된 배전망은 주로 방사형 구조를 가지고 있으며, 대부분의 입선과 출선은 공중 선로입니다. 스위칭 장비는 일반적으로 공기 단열 진공 회로 차단기 또는 최소 유량 회로 차단기로 구성됩니다. 이러한 네트워크는 고장이 빈번하고 운영 비용이 높으며, 고장 시 긴 시간 동안 광범위한 정전이 발생하여 경제 발전을 크게 방해합니다.

급속한 경제 성장과 도시 전력망 개선의 실시로 인해 더 높은 전력 공급 신뢰성에 대한 요구가 증가했습니다. 완전 단열, 완전 밀폐, 유지보수 없이 작동하며 컴팩트한 SF₆ 링 메인 유닛(RMUs)은 다시 한 번 안정적인 전력 공급을 보장하는 방법이 되었습니다.

​1. SF₆ RMU의 유형 및 구조적 특징​

​1.1. SF₆ RMU의 유형​
SF₆ RMU는 구조에 따라 두 가지 주요 유형으로 분류할 수 있습니다: 공통 탱크형과 모듈형. 초기의 공통 탱크형 RMU는 일반적으로 하나의 입구, 하나의 루프, 그리고 하나의 출구를 특징으로 하여 작은 부하에 적합했습니다. 그러나 부하 요구 사항이 증가함에 따라 확장 가능한 모듈형이 등장하여 최대 10 MVA의 배전 용량을 제공하게 되었습니다.

SF₆ RMU는 기능에 따라 케이블형, 퓨즈형, 그리고 SF₆ 회로 차단기형으로 분류할 수 있습니다:

• ​케이블형:​​ 케이블 입구/출구에 사용됩니다. 정격 전류는 630A입니다.
• ​퓨즈형:​​ 변압기에 직접 연결할 수 있습니다. 정격 전류는 200A입니다. 그러나 퓨즈의 온도 상승 효과를 고려할 때, 실제로 각 RMU는 1600 kVA까지의 변압기를 공급할 수 있습니다.
• ​SF₆ 회로 차단기형:​​ 1600 kVA를 초과하는 변압기를 보호하기 위해 사용됩니다. 또한 과전류 및 즉시 트립 보호를 갖춘 입구 또는 버스 섹션 유닛으로 사용될 수 있습니다. 정격 전류는 630A이며, 총 고장 중단 시간은 95ms입니다.
  아래 그림은 SF₆ RMU의 기본 구성을 보여줍니다.

​1.2. SF₆ RMU의 구조적 특징​
공통 탱크형 SF₆ RMU는 일반적으로 가스 탱크, 운전 기구 구역, 그리고 케이블 연결 구역으로 구성됩니다. 모듈형은 추가로 버스바 연결 구역이 필요합니다.

SF₆ RMU는 다음과 같은 네 가지 주요 특징을 가지고 있습니다:

1. ​가스 탱크:​​ 이는 RMU에서 가장 중요한 부분입니다. 가스 탱크에는 부하 스위치, 버스바, 스위치 축, 그리고 SF₆ 가스가 포함되어 있습니다.
• 부하 스위치는 격리 칼라 스위치와 아크 추트를 포함하는 3위치 스위치입니다.
• 칼라 스위치의 이동 접점은 니크롬 합금으로 만들어진 두 개의 특수 리벳을 가지고 있으며, 다음과 같은 두 가지 목적을 합니다:
• 스위치 개폐 시 건조 윤활을 제공하여 장기간 사용 후에도 이동 접점과 고정 접점 사이의 접촉 저항이 증가하지 않도록 합니다.
• 니크롬 합금의 높은 용융점 때문에, 단락 회로 전류가 발생할 때 열로 인해 이동 접점이 녹지 않습니다.
• 아크 추트에는 아크를 늘리고 아크 에너지를 줄이는 디온화 플레이트가 있어 부하 스위치가 부하 전류를 중단할 때 생성되는 금속 증기와 SF₆ 분해 생성물을 최소화합니다.
• 버스바의 칼라 스위치 접촉 부분은 고정 접점입니다. 정격 전류 용량과 동적/열적 안정성 요구 사항을 충족하면서, 버스바 설계와 제조는 자기장 영향을 최소화하기 위해 전자기장 효과를 고려합니다.
• 스위치 축은 가스 탱크를 관통하여 운전 기구 구역과 연결되며, 운전 기구 구역 외부의 작업자가 스위치의 폐쇄, 개방, 접지 상태를 제어할 수 있게 합니다. 관통 지점(탱크와 외부 간 유일한 움직이는 연결부)에서는 이중 밀봉 구조를 사용하여 진공 배기 및 가스 충전 중 탱크의 기밀성을 엄격히 보장합니다.
• SF₆ 가스의 연간 누설률은 단지 0.0035%입니다. 이 낮은 누설률은 RMU의 장기 안전 운전에 필수적입니다.
• 절연 및 아크 소멸을 위한 SF₆ 가스 외에도, 가스 탱크에는 알루미늄 산화물(Al₂O₃)이 포함되어 있어 SF₆ 가스 재생을 가속시키고 우수한 건조제 역할을 하여 SF₆ 가스의 품질을 유지하고 아크 고장을 최소화합니다. 만약 이러한 고장이 발생하면, 탱크 아래의 폭발 방지 다이아프램이 뜨거운 가스를 직접 케이블 터널 아래나 뒤쪽으로 배출하여 앞쪽의 작업자를 보호합니다.
• 가스 탱크는 양면 용접된 3mm 두께의 스테인리스 강판으로 제작됩니다.
2. ​운전 기구 구역:​​ 내부의 운전 기구는 스위치 축을 통해 부하 스위치와 접지 스위치와 연결됩니다. 운전 구멍에 삽입된 운전 막대를 사용하여 작업자는 최소한의 노력(60 N·m 만큼)으로 쉽게 폐쇄, 개방, 접지 작업을 수행할 수 있습니다.
• 스위치 접점이 보이지 않으므로, 운전 기구는 스위치 축과 직접 연결된 위치 표시기를 갖추고 있어 부하 스위치와 접지 스위치의 현재 상태를 명확히 보여줍니다.
• 부하 스위치, 접지 스위치, 그리고 앞면 커버 플레이트 사이에 기계적 잠금 장치가 설치되어 있어 5가지 안전 잠금 요구 사항(오작동 방지 기능)을 충족합니다.
• 부하 스위치와 접지 스위치 모두 빠른 개폐 메커니즘을 갖추고 있어 개폐 속도가 작업자의 속도에 독립적입니다.
• 퓨즈 보호 장치가 있는 스위치(TS Type 스위치장치)는 기계식이나 전기식 자동 트립 장치를 갖추고 있습니다. 기계식 트립 원리: 유닛 회로에서 단락 고장이 발생하면, 첫 번째 반주기(~10ms) 동안 퓨즈가 녹습니다. 퓨즈의 스트라이커 핀이 트립 메커니즘을 충격하여 부하 스위치가 열립니다. 총 고장 중단 시간은 35ms로, 유닛을 효과적으로 보호하고 인접 유닛으로 고장이 확산되지 않도록 합니다. 또한, 탁월한 기계적 성능 덕분에 퓨즈형 스위치장치의 전송 전류는 2300A에 이를 수 있습니다.
• 운전 기구 구역의 앞면 패널의 운전 레버에 패드락을 추가하여 무단 운전을 방지할 수 있습니다.
• 안전한 운전을 위해, 가스 탱크와 직접 연결되고 습기로부터 밀봉된(다이얼의 안개 방지) 가스 압력 게이지가 구역에 설치되어 있어 유지보수 인원이 언제든지 RMU의 상태를 정확하게 모니터링할 수 있습니다.
• 운전 기구 구역에는 전압 표시기도 설치되어 있어 작업자가 회로의 전압 상태(네온 불批示的内容似乎被截断了。请提供完整的内容以便我继续翻译。如果有任何特别的要求或需要调整的地方，请告诉我！