SF6 gāza apakštiesu un cauruma mērija salīdzinājums ar sānu apakštiesu un caurumu mēriju

Ievads​
Pašlaik tirgū dominē SF6 gāzveida apgaismojuma kabiņi (tālāk saukti par "SF6 RMU"). Tomēr SF6 gāze ir starptautiski atzīta kā viens no galvenajiem siltumnīcefekta gāzēm. Lai sasniegtu vides aizsardzības un emisiju samazināšanas mērķus, tās izmantošanai jābūt samazinātai un ierobežotai. Solidnogāzīto apgaismojuma kabiņu (RMU) radīšana ir atrisinājusi problēmas, kas saistītas ar SF6 RMU, un ieviesa daudzus jaunus īpašumus.

​1 Apgāzījuma kabiņi un apgaismojuma kabiņi (RMU)​​
"Urbanizācijas" process uzdod augsni pieprasījumam pēc uzticības elektrosniedzēju tīklā. Vairāk lietotāji prasa divu (vai vairāku) enerģijas avotu sniegumu. Radilās snieguma sistēmas izmantošana var radīt grūtības kabēļu montāžā, diagnosticēšanas problēmas un neērtības tīkla modernizācijā un paplašināšanā. Otrādi, apgaismojuma snieguma sistēma var viegli nodrošināt divus (vai vairākus) enerģijas avotus svarīgiem patērētājiem, vienkāršoja elektrosniedzēju līnijas, palīdzēja kabēļu maršrutēšanai, samazināja maiņleņķu nepieciešamību, samazināja kļūdu rādītājus un padarīja vieglāku kļūdas punktu identifikāciju.

​1.1 Apgāzījuma sniegums​
Apgāzījuma sniegums attiecas uz sistēmu, kur divas (vai vairākas) izietnes no dažādiem transformatoru stacijām vai dažādiem šķidriniekām vienā transformatoru stacijā ir savienotas, lai veidotu ciklu sniegumam. Tā priekšrocības ir: katrs snieguma šķirnis var piegādāt enerģiju no kreisās puses galvenā virziena vai no labās puses galvenā virziena. Tas nozīmē, ka, ja notiek kļūda vienā no galvenajām virzieniem, enerģija var turpināt piegādāt no otras puses. Lai gan tas ir vienkārši vienā ceļa sniegums, katrs snieguma šķirnis efektīvi iegūst labumu, līdzīgu divceļa sniegumam, būtiski uzlabojot uzticamību. Ķīnas regulas nosaka, ka galvenais apgaismojuma savienojums pilsētās sekos "N-1 drošības kritērijam". Tas nozīmē, ka, ja līnijā ir N patērētāji, kad notiek kļūda vienam no tiem, sistēma var pieņemt pārceltā patērētāja apjomu, nodrošinot, ka atlikušie "N-1" patērētāji turpina saņemt drošu enerģijas sniegumu, neraizējoties par strāvas pārtraukumiem vai patērētāju samazināšanu.

​1.2 Apgāzījuma savienojuma metodes​

• ​Standarta apgaismojuma savienojums:​​ Piegādāts no viena avota, veidojot apgaismojumu pa kabēļiem, nodrošinot uzticamu enerģijas sniegumu visiem citiem patērētājiem, ja nokrīt daļa no kabēļa.
• ​Apgāzījuma savienojums no dažādiem šķidriniekām:​​ Šis savienojums ir diviem enerģijas avotiem, parasti darbojas atvērtā ciklā, piedāvājot augstāku snieguma uzticamību un lielāku operatīvo elastību.
• ​Viens apgaismojuma savienojums:​​ Enerģijas avoti tiek ņemti no dažādām transformatoru stacijām vai diviem šķidriniekām. Ja tīklā notiek uzraudzība, to nenokrīt nevienam patērētājam.
• ​Dubultais apgaismojuma savienojums:​​ Katrs patērētājs var saņemt enerģiju no neatkarīga apgaismojuma tīkla, nodrošinot ļoti augstu uzticamību.
• ​Dubultā avota dubultā "T" savienojums:​​ Divas kabēļu shēmas ir savienotas no dažādiem šķidriniekām. Katrs patērētājs var piegādāt enerģiju no abiem kabēļiem. Šis paņēmiens esoteriski sasniedz bezstrāvas situāciju dubultā avota lietotājiem un ir īpaši piemērots dažiem svarīgiem lietotājiem.

​1.3 Apgāzījuma kabiņi (RMU) un to īpašības​
RMU attiecas uz maiņleņķu kabiņiem, kas tiek izmantoti apgaismojuma snieguma sistēmā. Kabiņu tipi ietver slodzes leņķus, šķēršņus, slodzes leņķus + spraugu kombinācijas, kombinētos ierīces, šķidriniekus, mērīšanas vienības, sprieguma transformatorus (VT), utt., vai jebkuru to kombināciju vai paplašinājumu.

RMU iezīmē kompakta struktūru, mazu platību, zemu cenu, vieglu instalāciju un īsu komisijas laiku, atbilstot prasībai "ierīču minimizēšanai". Tie plaši tiek izmantoti dzīvokļu kompleksos, publiskajos ēkos, maziem un vidējiem uzņēmumu transformatoru stacijām, otrās maiņas stacijās, kompaktnajās transformatoru stacijās un kabēļu savienojumu kastēs.

​1.4 RMU tipi​

• ​Gaisa nogāzītie RMU:​​ Izmanto gaisu kā nogāzīšanas vidu. Tiem ir liela platība un tilpums, un tie ir iejaukstojoši vides ietekmei.
• ​SF6 RMU:​​ Izmanto SF6 gāzi kā nogāzīšanas vidu. Galvenais leņķis ir iekļauts aizslēgtā metāla korpusā, aizpildīts ar SF6 gāzi, ar mehānismu ārpus korpusa. Tā kā tai ir aizslēgta konstrukcija, tā nav ietekmēta ārējā vidi. To tilpums ir būtiski mazāks nekā standarta gaisa nogāzīto RMU, tāpēc tie ir visbiežāk izmantotais tips šobrīd.
• ​Solidnogāzītie RMU:​​ Izmanto solidnogāzījuma materiālus kā galveno nogāzīšanas vidu. Leņķis un visi dzīvās detaļas ir iekļauti vai potēti ar nogāzīšanas materiāliem, piemēram, epoksidresīna. Tā kā drošais fāzu un fāzu pret zemi nogāzīšanas attālumi leņķī ir samazināti, to izmēri un tilpums ir līdzīgi SF6 RMU. Tie nerada SF6 emisijas un sasniedz patiesu nemainīgu darbību.

​2 SF6 RMU izmantošanas ierobežojumi​
SF6 ir viens no galvenajiem atmosfēras siltumnīcefekta veicinātājiem. Tomēr SF6 ir ideālas elektriskās īpašības (izcilas nogāzīšanas, loku izbeigšanas un dzesēšanas iespējas), stipra negatīva elektriskā spēka, laba termiskā vedība un stabilitāte, ir atkārtoti izmantojama, nejūtīga pret vidi (mitrumu, piesārņojumu, augstu novērtējumu) un ļauj kompakta kabiņu dizainu. Tāpēc tā plaši tiek izmantota kā nogāzīšanas un loku izbeigšanas vidu elektriskajā aprīkojumā. SF6 patēriņš ir visaugstāks enerģētikas nozarē; statistika liecina, ka 80% no katru gadu ražoto SF6 gāzes tiek izmantots elektriskajā aprīkojumā.

Apvienoto Nāciju Organizācijas Starptautiskā klimata pārmaiņu ekspertu panelis (IPCC) un ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) abi klasificē SF6 kā ļoti kaitīgu un ietekmīgu siltumnīcefekta gāzi. ES F-Gāzes regulā (2006) noteikts: izņemot elektrosniedzēju aprīkojumu, kurā nav iespējamas alternatīvas, SF6 izmantošana ir aizliegta lielākajā daļā jomu.

Turklāt SF6 RMU ir sarežģīti izmantot un prasa lielu investīciju, nepieciešami daudzi palīgierīces:

• ​Pirkt SF6 trūkuma monitorēšanas ierīces:​​ Izmantotas SF6 gāzes trūkuma detektācijai, SF6 koncentrācijas un skābekļa satura monitorēšanai, mirkstošu mitruma detektācijai utt.
• ​Likt SF6 atgūšanas ierīces:​​ SF6 loku izbeigšanas procesā gāzes šķīdinājumā tiek veidoti blakusprodukts, piemēram, SF4. Tāpēc beigu laikā ne tikai jāatgūst atlikušā SF6 gāze, bet arī jāapstrādā atlikušie toksiķiskie blakusprodukti speciālā veidā.
• ​Konfigurēt SF6 gāzes tīrīšanas ierīces:​​ Lai tīrītu un reciklētu SF6 gāzi.
• ​Iestatīt ventilācijas ierīces transformatoru stacijās.​​

Izmantojot SF6 RMU, ir vitāli svarīgi:

• ​Minimizēt SF6 trūkumu:​​ SF6 RMU izmanto spiediena aizslēgtus šķīdinājumus, bet gāzes trūkums ir neizbēgams. Ja veic leņķa darbības, kad SF6 spiediens ir zems, tā uzticamība ir zema, tieši draudot darbinieku drošībai un samazinot aprīkojuma ilgumu.
• ​Pirms darbinieki ieej transformatoru stacijā, jāveic piespiešanas ventilācija, un viņiem jāievada īpaši aizsarglīdzinājumi.​​
• ​Darbības un procedūras ir sarežģītas, nepieciešama atkārtota apmācība attiecīgiem personālam.​​

​3 Solidnogāzīto RMU īpašības un pielietojums​
Potenciālās vides drauda, ko rada SF6 RMU, ierobežo to tālākā attīstību. Alternatīvu SF6 meklēšana ir bijusi pētījumu temats visā pasaulē. Solidnogāzīto RMU pirmo reizi izstrādāja un ieviesa Eaton Corporation (ASV) 1990. gada beigās. Darbības laikā tie nerada nekādu toksiķisku vai kaitīgu gāzi, nemazina vidi, piedāvā augstāku uzticamību un sasniedz patiesu nemainīgu darbību.

Solidnogāzītie RMU attiecas uz sistēmām, kurās primārie vadības ceļi, piemēram, vakuumu leņķis, atsekošanās leņķis, zemes leņķis, galvenais šķidrinieks, šķirņa šķidrinieks, tiek individuāli vai kombinēti iekļauti solidnogāzīšanas materiālos, piemēram, epoksidresīna. Tie ir iekļauti pilnībā nogāzītajos, aizslēgtajos funkcionalajos moduļos, kas var tikt paplašināti vai kombinēti. Moduļu ārējie virsmas, kas pieejami personālam, ir apklāti ar vadijamu vai pusvadijamu aizsargslānu un var tikt tieši un uzticami uzliesmojami.

​3.1 Solidnogāzīto RMU īpašības​

• ​Eko dizains:​​ Neizmanto SF6 kā nogāzīšanas vai mainīšanas vidu. Loku izbeigšanai leņķī tiek izmantots vakuumu, un kā galveno nogāzīšanas vidu tiek izmantoti videi nekaitīgi materiāli, kas nav vides ietekmes (un kas ir atkārtoti izmantojami). Turklāt sastāvdaļu skaits ir samazināts, lai nodrošinātu zemu enerģijas patēriņu darbības laikā un mazāk potenciālu kļūdu punktu.
• ​Tiešām nemainīga darbība:​​ Solidnogāzītie RMU izbeidz SF6 spiediena rezervuāru. Leņķa iekšējā nogāzīšana un loku izbeigšana izmanto vakuumu, ārējā nogāzīšana izmanto solidnogāzīšanas materiālus, piemēram, nogāzīšanas cilindrus. Nogāzīšanas cilindrs izmanto solidnogāzīšanas tehnoloģiju, integrējot vakuumu leņķi, galveno vadības ceļu un nogāzīšanas atbalstus vienā vienībā, aizslēgts metāla korpusā, neatkarīgs no ārējās vides. Tā kā pilnībā nogāzītā un aizslēgtā kopējā struktūra, un nav problēmu, piemēram, SF6 trūkuma detektācija, gāzes uzsūknis un atkritumu apstrāde, tiek sasniegta patiesa nemainīga darbība.
• ​Augsta rentabilitāte:​​ Lai arī solidnogāzīto RMU sākotnējā investīcija ir nedaudz augstāka nekā SF6 RMU, kopējais dzīves cikla izmaksas ir būtiski zemākas, kā parādīts Tabulā 1. Lietotāju apsvērumi kļūst arvien visaptverošāki, ietverot ne tikai sākotnējo pirkuma cenu, bet arī kopējo dzīves cikla izmaksas, tostarp drošības riskus, tīkla kvalitāti, izmaksu kontrolēšanu un ilgtspēju. Izdevumi, kas nepieciešami, lai uzturētu, uzsūknētu gāzi, apstrādātu trūkumus un galu galā atgūtu SF6 RMU, viņu dzīves laikā ir gandrīz līdzīgi pirkuma izmaksai. Savukārt solidnogāzītie RMU ietver vienu sākotnējo investīciju, praktiski bez turpmākām izmaksām. Tāpēc ilgtermiņā solidnogāzīto RMU ekonomiska efektivitāte ir daudz labāka nekā SF6 RMU.

​Tabula 1: Dzīves cikla izmaksu salīdzinājums starp SF6 RMU un solidnogāzīto RMU​

• ​Kompakta struktūra:​​ Izmantojot maksimumu, lai nodrošinātu kabiņa drošību un vieglumu. To platība un tilpums ir pat mazāki nekā SF6 RMU, palīdzot lietotājiem ietaupīt telpu un sniedzot tiešas ekonomiskas priekšrocības.
• ​Iekšējā loka atbildīgā konstrukcija, drošāka un uzticamāka:​​ Priekšgalā un sekundārā leņķa aprīkojumā, nozīmīgas kaitējuma iekšējā loka dēļ notiek vismaz vienu reizi gadā. Daudzi solidnogāzītie RMU ietver iekšējo loka atbildīgo dizainu. Kad notiek iekšējais loks, tā ietekme uz RMU tiek samazināta līdz minimumam, nodrošinot drošāku un uzticamāku aprīkojuma darbību.
• ​Redzams izolācijas gabals:​​ Izmanto vizuālo novērošanas logu, lai viegli pārbaudītu iekšējā trīskāršā atsekošanās leņķa kontaktu statusu, nodrošinot redzamu izolāciju vietas un uzlabojot darbinieku drošību.
• ​Smarta spējas:​​ Salīdzinājumā ar SF6 RMU vieglāk realizēt sadalīšanas automatizāciju. Pēc Distribūcijas terminālā vienības (DTU) un sakaru ierīču instalācijas, var viegli sasniegt funkcijas, piemēram, stāvokļa datu iegūšanu un monitorēšanu, "Četriem tālrunēm" funkcijām (tālrunēšana, mērījums, kontrole, regulācija), sakari, pašdiagnostika un žurnāla/ziņojuma veidošana.

​3.2 Pielietojuma statuss​
Pašlaik solidnogāzīto RMU plašāk