Orta Gerilimli Katı İzole Halka Ana Birim Teknolojisi ve Testi

1 Giriş​
10kV orta gerilimli halka anahtarlama birimleri (RMU) için yaygın yalıtım yöntemleri gaz yalıtımı, katı malzeme yalıtımı ve hava yalıtımı içerir.
• Gaz yalıtımı genellikle SF₆'yi yalıtım ortamı olarak kullanır. Ancak, tek bir SF₆ molekülü, CO₂ molekülünün sera etkisinden 25.000 kat daha fazla sera etkisi yaratır ve SF₆ atmosferde 3.400 yıl boyunca kalır, bu da önemli çevresel riskler oluşturur. Orta gerilimli RMU'lar yaygın olarak dağıtılmış olduğundan, sorumlulukla ele alındığında SF₆'nin toplanması zor ve maliyetlidir.
• Hava yalıtımı, anahtar ekipmanının boyutlarının önemli ölçüde azaltılmasını önleyen daha büyük yalıtım açıklıkları gerektirir.

Kent elektrik dağıtım ağlarının hızlı gelişmesiyle, yüksek binalar ve raylı ulaşım gibi uygulamalar, daha küçük alana sığabilme, yüksek güvenlik/güvenilirlik, minimum bakım ve çevre uygunluğu gibi artan RMU performansına ihtiyaç duymaktadır. Orta gerilimli katı malzeme yalıtımlı RMU'lar artan bir eğilimdir.

10kV katı malzeme yalıtımlı RMU'lar, SF₆ gazı yerine katı malzeme yalıtım teknolojisini kullanır. Hacimleri, benzer hava yalıtımlı ekipmanların hacminin sadece %30'u kadardır, daha güvenilir yalıtım performansı sağlar ve uzmanlar ve kullanıcılar tarafından sürekli olarak takdir edilmektedir.

​2 Yalıtım Malzemeleri ve Tasarım​
Maliyet analizi, katı malzeme yalıtımlı RMU'ların toplam fiyatının %40'ından fazlasını yalıtım yapısı oluşturmaktadır. Uygun yalıtım malzemelerinin seçilmesi, mantıklı yalıtım yapılarının tasarlanması ve uygun yalıtım yöntemlerinin belirlenmesi, RMU değeri için kritik öneme sahiptir.

Epoksi reçine, 1930'da ilk sentezlendiğinden beri eklenen katkı maddelerle sürekli olarak geliştirilmektedir. Yüksek dielektrik dayanımı, yüksek mekanik dayanımı, kuruma sırasında düşük hacimsel daralma ve işlenmesi kolaylığı ile bilinmektedir. Bu nedenle, orta gerilimli RMU'lar için ana yalıtım malzemesi olarak kullanılır, sertleştiriciler, güçlendirici maddeler, plastisitörler, doldurucular ve pigmentlerle takviye edilerek yüksek performanslı epoksi reçine oluşur. Isıya direnç, termal genişleme ve iletkenliği iyileştirmeler, uzun vadeli işletim gerilimi altında ve kısa süreli aşırı gerilimler altında防火措施和优秀的绝缘性能。 由于其首次合成于1930年，环氧树脂通过添加各种添加剂不断得到改进。它以高介电强度、高强度机械性能、固化时低体积收缩率以及易于加工而闻名。因此，我们将其作为中压环网柜的主要绝缘材料，并通过添加硬化剂、增韧剂、塑化剂、填料和颜料来形成高性能环氧树脂。热阻、热膨胀和导热性的改进提供了阻燃性和在长期运行电压和短期过电压下的优异绝缘性能。 传统环网柜的绝缘结构会产生不均匀的电场。仅仅增加间隙不足以在这种场中提高绝缘强度。我们优化了场结构以提高均匀性。环氧树脂的电气强度范围为22-28 kV/mm，这意味着在优化后的结构中，相间只需要几毫米的间隙，从而大幅减小了产品尺寸。 ### 3 中压固体绝缘环网柜的结构设计 真空灭弧室、隔离开关、接地开关和所有导电部件被放入模具中。然后使用自动压力凝胶技术整体浇注高性能环氧树脂。灭弧介质是真空，绝缘由环氧树脂提供。 机柜结构采用模块化设计，便于标准化批量生产。每个环网柜间隔用金属隔板分开，将故障电弧限制在各个模块内。使用集成母线连接器和集成接触连接器。主母线由分段封闭的绝缘母线组成，通过伸缩式集成连接器连接，方便现场安装和调试。机柜门具有内部防电弧设计，可以在关闭状态下进行断路器的合闸、分闸和接地（三位置操作）。通过观察窗可以看到开关状态，确保安全可靠的运行。 ### 4 中压固体绝缘环网柜的优势及型式试验分析 #### 4.1 主要优势： (1) 使用高性能环氧树脂，提供可靠的绝缘和低局部放电。 (2) 完全绝缘和密封结构，无外露带电部分。不受灰尘或污染物影响。适用于多种环境（高温/低温、高海拔、易爆/污染区域）。消除了高温运行时SF₆气体压力波动或极冷条件下液化的问题。在高盐雾沿海地区具有明显优势。 (3) 无SF₆且不含危险气体——环保产品。防泄漏设计无需定期维护。增强的抗爆性能适合危险场所。完全绝缘的三相结构防止相间故障，确保安全可靠。 (4) 占地面积仅为空气绝缘环网柜的30%——超紧凑解决方案。 #### 4.2 型式试验分析 基于这些优势，进行了全面的型式试验，包括： - 绝缘试验（42kV/48kV耐压试验） - 局部放电测量（≤ 5pC） - 高/低温试验（+80°C / -45°C） - 凝露试验（II级污染） - 内部电弧试验（0.5秒） 试验结果确认产品完全符合规格，验证了所有所述优势。 还进行了其他国家标准试验，包括： - 温升试验 - 主回路电阻测量 - 额定峰值耐受电流和短时耐受电流试验 - 额定短路开断能力试验 - 额定短路关合能力试验 - 电气寿命试验 - 机械试验 - 接地故障试验（相间） - 额定有功负载电流切换试验 - 额定电容电流切换试验 所有结果均符合国家标准。 ### 5 关键施工要点 ① 浇筑混凝土时，先浇筑梁柱，再浇筑楼板。沿模板管方向分层浇筑，将混凝土分布在CBM自稳定模板上，然后向下振动。首先浇筑第一层混凝土至模板高度的一半，对称两侧振动。使用直径≤35mm（通常为30mm）的振动棒均匀穿透和振动。避免空隙、欠振或与模板接触。间距≤25cm，每点振动时间≤3s。确认密实后，在初凝前再次用平板振动器振动表层，然后用木抹子找平压实。 ② 水电管道应布置在CBM自稳定模板单元之间的肋条之间。如果穿过单元，则使用较小的模板尺寸。在模板安装和混凝土浇筑过程中，应搭建工作平台。将混凝土泵管支架放置在这些平台上。人员不得直接在模板上行走，材料也不得直接堆放在模板上。 ### 6 CBM自稳定模板的工程性能 ① 提高净高 与传统的梁板系统相比，使用空心板的两个项目每层结构厚度减少了30-50cm，提高了净高。CBM自稳定模板适用于大跨度、重载工业/公共建筑。它确保均匀的力分布，并允许灵活布置隔墙。 ② 降低成本 CBM空心板系统具有网格状正交“I”形格栅和隐藏的密集肋条，能够平衡力传递。根据这两个项目的数据，与传统的钢筋混凝土框架结构相比，它减少了27%的钢筋用量，29%的混凝土体积和46%的模板面积。总体施工成本降低了26.3%。 ③ 简化施工 CBM模板具有高强度、轻质、抗冲击性和一体化支撑框架，便于安装。由于隐藏的梁，楼板底部保持平整，简化了模板/支撑操作。 ④ 轻量化，优化性能 根据计算，CBM空心板减少了27.6%的结构自重，优化了梁、板、柱和基础的设计。 ### 7 CBM模板施工问题讨论 ① 确保下翼缘混凝土密实是一个挑战。CBM空心板的渗漏难以修复。 与传统楼板不同，CBM楼板具有上下翼缘。实现下翼缘的密实需要仔细使用小直径振动棒和外部振动器进行振动。之后，浇筑隐藏的梁和顶板，需要特别小心并进行专门的质量控制监督。 CBM楼板的裂缝频率与传统楼板相当或略低。然而，在两个项目的地下室屋顶和屋顶楼板中发生了渗漏。确定原因很困难——可能的原因包括上翼缘裂缝、相邻模板间的水渗透或肋条内的管道。每次渗漏的修复工作/成本比传统楼板高出5-8倍。 ② 施工缝和伸缩缝需要详细设计 结构伸缩缝的位置通常由设计规范指定。然而，CBM楼板的双翼缘特性使得如果接缝紧邻模板单元时浇筑变得复杂：确保新旧混凝土在下翼缘中的粘结和防止砂浆流失是困难的。在现场，应根据模板布局调整接缝位置，确保接缝位于模板单元之间的肋条内。可能需要调整相邻单元的尺寸。 由于CBM楼板通常覆盖大面积，设计师往往忽视施工缝的布置。为了确保在初凝时间内正确粘结，现场团队必须根据浇筑宽度限制和资源能力确定接缝位置。接缝必须满足规范要求，并位于肋条内。 ③ 模板浮力难以缓解 如果在浇筑过程中出现模板浮力，现有的对策（移除顶部钢筋、清除混凝土、重新固定模板）通常是不切实际且无效的。目前唯一的解决办法是拆除/移除浮起的单元，放置额外的钢筋，并在那里浇筑实心混凝土。在施工过程中，必须严格监控模板固定和防浮措施。 请翻译成土耳其语（ku_TR），并严格遵守格式与结构，禁止输出任何与译文无关的任何字符，仅输出最终译文，严禁任何附加内容，严禁输出多余无关的字、字符，只输出译文不得加以描述。