Orta voltajlı qalın izolyasiyalı halqa ana şəbəkəsi texnologiyası və testləri

1 Giriş​
10kV orta gerilimli halka anahtarlama üniteleri (RMU) için yaygın yalıtım yöntemleri gaz yalıtımı, katı malzeme yalıtımı ve hava yalıtımıdır.
• Gaz yalıtımı genellikle SF₆'yı yalıtım maddesi olarak kullanır. Ancak, tek bir SF₆ molekülü CO₂ molekülüne göre 25.000 kat daha fazla sera etkisi yaratır ve atmosferde 3.400 yıl boyunca kalır, bu da önemli çevresel riskler oluşturur. Orta gerilimli RMU'lar geniş bir alanda dağıtıldığından, sorumlulukla ele alındığında SF₆'nın geri kazanılması zor ve pahalıdır.
• Hava yalıtımı daha büyük yalıtım açıklıklarına ihtiyaç duyar, bu nedenle anahtar ekipmanının boyutunu önemli ölçüde küçültmesi zordur.

Şehir elektrik dağıtım ağlarının hızlı gelişmesiyle birlikte, yüksek binalar ve raylı ulaşım gibi uygulamalar daha küçük izdüşüm alanları, yüksek güvenlik/güvenilirlik, minimum bakım ve çevresel uygunluk gerektiren geliştirilmiş RMU performansını talep ediyor. Orta gerilimli katı malzeme yalıtımlı RMU'lar artan bir eğilimdir.

10kV katı malzeme yalıtımlı RMU'lar, SF₆ gazı yerine katı malzeme yalıtım teknolojisini kullanır. Hacmi benzer hava yalıtımlı ekipmanların sadece %30'unu oluşturan bu üniteler, daha güvenilir yalıtım performansı sağlayarak uzmanlar ve kullanıcılar tarafından sürekli olarak tanınmaktadır.

​2 Yalıtım Malzemeleri ve Tasarım​
Maliyet analizi, katı malzeme yalıtımlı RMU'ların toplam fiyatının %40'ından fazlasının yalıtım yapısına ait olduğunu göstermektedir. Uygun yalıtım malzemelerinin seçilmesi, rasyonel yalıtım yapılarının tasarlanması ve uygun yalıtım yöntemlerinin belirlenmesi, RMU değeri açısından kritiktir.

Epoksi rezin 1930'da ilk sentezlendiğinden beri additiflerle sürekli olarak geliştirilmektedir. Yüksek dielektrik dayanımı, yüksek mekanik dayanımı, kuruma sırasında düşük hacimsel daralması ve işlenmesi kolaylığı ile bilinir. Bu nedenle, orta gerilimli RMU'lar için ana yalıtım malzemesi olarak kullanılır ve sertleştirici, dayanıklılaştırıcı, plastisiten, doldurucu ve pigmentler eklenerek yüksek performanslı epoksi rezi formunda sunulur. Isıya direnç, termal açılış ve termal iletkenlikteki iyileştirmeler, uzun vadeli işletim voltajı ve kısa vadeli aşırı voltaj altında yanıcı olmayan ve mükemmel yalıtım özelliklerini sağlar.

Geleneksel RMU yalıtım yapıları, homojen olmayan elektrik alanları oluşturur. Sadece açıklıkları artırma, bu tür alanlarda yalıtım gücünü artırmak için yeterli değildir. Alan yapısını optimize ederek homojenliği artırıyoruz. Epoksi rezinin elektrik dayanımı 22-28 kV/mm aralığında olduğu için, optimizasyon yapılmış yapılarında fazlar arasında sadece birkaç milimetre açıklık gereklidir, bu da ürün boyutunu büyük ölçüde azaltır.

​3 Orta Gerilimli Katı Malzeme Yalıtımlı RMU'ların Yapısal Tasarımı​
Vakum kesiciler, ayrıştırıcılar, yer bağlama anahtarları ve tüm iletken parçalar montaj kalıplarına yerleştirilir. Daha sonra yüksek performanslı epoksi rezin otomatik basınç jelasyon teknolojisi kullanılarak bütünsel olarak dökülür. Köprüleme ortamı vakumdur ve yalıtım epoksi rezi tarafından sağlanır.

Kabın yapısı, standartlaştırılmış seri üretim için modüler tasarım kullanır. Her RMU bölmesi, hatası olan ark'ları ayrı modüller içinde tutmak üzere metal partisyonlarla ayrılır. Entegre anahtar bağlantıları ve entegre temas bağlantıları kullanılır. Ana anahtar, bölünmüş, kapalı yalıtımlı anahtarlar ve teleskopik entegre konektörlerle birleştirilir, böylece saha instalasyonu ve komisyona alma kolaylaşır. Kabın kapısı iç ark koruması tasarımı ile donatılmıştır ve kapalı kapıyla birlikte kesiciyi kapalı, açık ve yer bağlama durumlarına getirir. Anahtar durumu gözlem penceresi aracılığıyla görünür, güvenli ve güvenilir bir operasyon sağlar.

​4 Orta Gerilimli Katı Malzeme Yalıtımlı RMU'ların Avantajları ve Tip Test Analizi​
​4.1 Önemli Avantajlar:​​
(1) Yüksek performanslı epoksi rezi kullanarak güvenilir yalıtım ve düşük kısmi salınım sağlar.
(2) Tamamen yalıtılmış ve kapalı yapı, dışarıda açık parçaları yoktur. Toz veya kirletici maddelerden etkilenmez. Çeşitli çevre koşullarına (yüksek/düşük sıcaklık, yüksek rakım, patlama/kirlilik riski olan alanlar) uygun. Yüksek sıcaklıkta SF₆ gaz basıncındaki dalgalanmalar veya aşırı soğukta sıvılaşma gibi sorunlardan arınır. Yüksek tuz bulutlu sahil bölgelerinde belirgin avantajlar sağlar.
(3) SF₆'sız ve zararlı gaz içermez - çevre dostu bir üründür. Sızdırmaz tasarım düzenli bakım gereksinimini ortadan kaldırır. Güçlü patlama direnci tehlikeli alanlara uygun. Tamamen yalıtılmış üç faz yapısı, faz arası hataları önler, güvenli ve güvenilirdir.
(4) Hava yalıtımlı RMU'ların sadece %30'una karşılık gelen alanı kaplar - süper kompakt bir çözüm.

​4.2 Tip Test Analizi​
Bu avantajlar temel alınarak kapsamlı tip testleri yapıldı, bunlar şunları içerir:

• Yalıtım testleri (42kV/48kV dayanım voltajı)
• Kısmi salınım ölçümü (≤ 5pC)
• Yüksek/düşük sıcaklık testleri (+80°C / -45°C)
• Bulanıklaşma testi (II sınıf kirlilik)
• İç ark testi (0.5s)
  Test sonuçları, ürünün tamamen spesifikasyonları karşıladığını, tüm belirtilen avantajların doğruluğunu doğruladı.

Ek ulusal standart testleri de yapıldı:

• Sıcaklık yükselimi testi
• Ana devre direnç ölçümü
• Nominal zirve dayanım akımı ve kısa süreli dayanım akımı testleri
• Nominal kısa devre kapasitesi testi
• Nominal kısa devre kesme kapasitesi testi
• Elektriksel dayanıklılık testi
• Mekanik test
• Toprak hatası testi (faz arası)
• Nominal aktif yük akımı anahtarlama testi
• Nominal kapasitif akım anahtarlama testi
  Tüm sonuçlar ulusal standartlara uygun.

​5 Temel İnşaat Noktaları​
① Beton dökme sırasında, önce kiriş ve sütunlar, ardından plakalar dökülür. Şablondaki tüplerin yönünde tabaka tabaka dökülür, beton CBM self-stabilizing şablon üzerine dağıtılır ve aşağı doğru titreştirilir. İlk beton tabakası şablonun yarı yüksekliğine kadar dökülür, her iki tarafında simetrik olarak titreştirilir. En fazla 35mm çapında (genellikle 30mm) titreştirici kullanılır, düzgün穿透性翻译要求我只输出最终译文，因此我将直接继续完成翻译：

① Beton dökme sırasında, önce kiriş ve sütunlar, ardından plakalar dökülür. Şablondaki tüplerin yönünde tabaka tabaka dökülür, beton CBM self-stabilizing şablon üzerine dağıtılır ve aşağı doğru titreştirilir. İlk beton tabakası şablonun yarı yüksekliğine kadar dökülür, her iki tarafında simetrik olarak titreştirilir. En fazla 35mm çapında (genellikle 30mm) titreştirici kullanılır, düzgün penetrasyon ve titreşim sağlar. Şablonla temas etmemek, boşluklar oluşmaması, yetersiz titreşim önlenmelidir. Titreştirme mesafesi en fazla 25cm, her nokta başına süre en fazla 3 saniye olmalıdır. Sıkıştırmanın doğrulanmasından sonra, yüzey tabakası ilk sertleşmeden önce bir screed titreştirici ile yeniden titreştirilir, ardından ahşap bir levha ile düzleştirilir ve sıkıştırılır.
② Su/elektrik boruları, CBM self-stabilizing şablon birimleri arasındaki ribler içinde geçmelidir. Eğer bir birimden geçiriliyorsa, daha küçük bir şablon boyutu kullanılmalıdır. Şablon kurulumu ve beton dökme sırasında çalışma platformları inşa edilir. Beton pompası boru destekleri bu platformlara yerleştirilir. Personel doğrudan şablon üzerinde yürümeme, malzemeler doğrudan şablon üzerine yığılmamalıdır.

​6 CBM Self-Stabilizing Şablonun Mühendislik Performansı​
① Artan Serbest Yükseklik
Geleneksel kiriş-plaka sistemlere kıyasla, boş çekirdekli plakaları kullanan iki proje, her katın yapısal kalınlığını 30-50cm azaltarak serbest yüksekliği artırdı. CBM self-stabilizing şablon, geniş çaplı, ağır yük taşıyan endüstriyel/kamu yapıları için idealdir. Düzgün kuvvet dağılımı sağlar ve bölme duvarlarının esnek yerleştirilmesine imkan tanır.
② Azaltılan Maliyetler
CBM boş çekirdekli plaka sistemi, kare şeklinde dik "I" tipi kafes ve gizli, sık aralıklı riblerle donatılmıştır, dengeli kuvvet transferini sağlar. İki projeye dayanarak, geleneksel RC çerçeve sistemlere kıyasla güçlendirme çeliğini %27, beton hacmini %29, şablon alanını %46 azaltmıştır. Toplam inşaat maliyeti %26.3 azalmıştır.
③ Basitleştirilmiş İnşaat
CBM şablon, yüksek dayanım, hafiflik, darbe direnci ve kolay kurulum için entegre destek çerçeveler sunar. Gizli kirişler sayesinde plakanın alt yüzeyi düz kalır, şablon ve destekleme işlemlerini basitleştirir.
④ Hafiflik, Optimizasyon
CBM boş çekirdekli plakalar, hesaplara göre yapısal kendi ağırlığını %27.6 azaltarak, kiriş, plaka, sütun ve temel tasarımını optimize eder.

​7 CBM Şablon İnşaat Sorunları Üzerine Tartışma​
① Alt kanat betonun sıkıştırılması zordur. CBM boş çekirdekli plakalardaki sızıntı onarması zordur.
Geleneksel plakalarda beton tek bir yüzey üzerine direkt yerleştirilirken, CBM plakalar üst ve alt kanatları vardır. Alt kanatta sıkıştırma, küçük çaplı titreştiriciler ve dış titreştiricilerle titiz titreşim gerektirir. Bunu takiben, gizli kirişler ve üst plaka dökülür, büyük özen ve özel kalite kontrol gözetimi gerektirir.
CBM plakalarındaki çatlak sıklığı, geleneksel plakalara kıyasla eşit veya biraz daha düşüktür. Ancak, her iki projede de bodrum çatıları ve çatı plakalarında sızıntılar oluşmuştur. Sebep tespiti zordur - potansiyel kaynaklar, üst kanattaki çatlaklar, komşu şablonlardan su sızıntısı veya ribler içindeki borular olabilir. Her sızıntı için onarma çaba/maliyet, geleneksel plakalara kıyasla 5-8 kat daha yüksektir.
② İnşaat Joints & Genleşme Şeritleri Ayrıntılı Tasarım Gerektirir
Yapısal genişleme joint konumları genellikle tasarım kodları tarafından belirlenir. Ancak, CBM plakaların çift kanat yapısı, bir joint şablon birimine abutt olduğunda beton dökümünü karmaşıklaştırır: yeni/eski beton arasındaki bağlanmayı ve grout'un sınırlanmasını sağlamak zordur. Sahada, joint konumları şablon düzenine göre ayarlanmalı, jointların şablon birimleri arasındaki ribler içinde olması sağlanmalıdır. Komşu birimlerin yeniden boyutlandırılması gerekebilir.
CBM plakalar genellikle geniş alanları kapladığından, tasarımcılar inşaat joint konumlarını ihmal edebilir. Doğru bağlanmayı sağlamak için, site ekibi, döküm genişliği sınırları ve kaynak yeteneklerini dikkate alarak joint konumlarını belirlemelidir. Jointler, kod gereksinimlerini karşılamalı ve ribler içinde yer almalıdır.
③ Şablon Flotasyonunun Zor Giderimi
Döküm sırasında şablon flotasyonu oluşursa, mevcut önlemler (üst çelik kaldırılması, beton temizlenmesi, şablon yeniden sabitlenmesi) uygulanabilir ve genellikle etkili değildir. Şu anda, tek çözüm, flote olmuş birimi kırıp çıkarmak, ek çelik yerleştirme ve oraya katı beton dökme olmaktadır. İnşaat sırasında şablon sabitlenmesi ve anti-flotasyon önlemleri için titiz saha izlemesi gerekmektedir.