Vidējā sprieguma caurumu apgaismojuma galda tehnoloģija un testēšana

1 Ievads​
Parastās 10 kV vidējsprieguma apgaismojuma uzņēmumu (RMU) izolācijas metodes ietver gāzes, cietās un gaisa izolāciju.
• Gāzes izolācija parasti izmanto SF₆ kā izolācijas līdzekli. Tomēr viena SF₆ molekula ir ar 25 000 reižu lielāku siltumnīcefektu nekā CO₂ molekula, un SF₆ uzturējas atmosfērā 3 400 gadus, rādīdama nozīmīgu vides risku. Vidējsprieguma RMU ir plaši izplatīti, kas padara SF₆ atgriešanu grūtu un dārgu, ja tā tiek veikta atbildīgi.
• Gaisa izolācija prasa lielākas izolācijas attālumus, kas nepiedāvā būtisku izmazinājumu elektroapgādes aprīkojuma izmēros.

Ar pilsētu elektroapgādes tīklu straujo attīstību, augstu ēku un dzelzceļa transporta lietojumiem tiek pieprasīts uzlabots RMU veiktspēja — nepieciešams mazāks platums, augsta drošība/drošums, minimāla apkope un vides atbilstība. Vidējsprieguma cietās izolācijas RMU pārstāv augošu tendenci.

10 kV cietās izolācijas RMU izmanto cietās izolācijas tehnoloģiju, nevis SF₆ gāzi. To tilpums ir tikai 30 % no līdzīgā gaisa izolētā aprīkojuma, piedāvājot uzticamāku izolācijas veiktspēju un konsekventi saņemot ekspertu un lietotāju atzīšanu.

​2 Izolācijas materiāli un dizains​
Izmaksu analīze parāda, ka izolācijas struktūra veido vairāk nekā 40 % no cietās izolācijas RMU kopējās cenas. Atbilstošu izolācijas materiālu atlase, racionālas izolācijas struktūras dizaināšana un atbilstošu izolācijas metožu noteikšana ir būtiska RMU vērtībai.

Kopš tās pirmā sintēzes 1930. gadā epoksidresina ir nepārtraukti uzlabota ar pievienojumiem. Tā ir pazīstama ar augsto dielektrisko stiprumu, augsto mehānisko stiprumu, zemu apjoma samazināšanos polimerizācijas laikā un vieglu obrēnu. Tāpēc to izmanto kā galveno izolācijas materiālu vidējsprieguma RMU, papildinot to apstrādājamajiem, elastīgajiem, plastificētajiem, piepildījumiem un krāsām, lai veidotu augstveidīgu epoksidresinu. Uzlabojumi termoresistencē, termiskajā izplešanā un termiskajā vedņī sniedz ugunsdrošību un lieliskas izolācijas īpašības gan ilgtermiņa darbsprieguma, gan īslaicīgā pārsprieguma laikā.

Parastās RMU izolācijas struktūras radīto elektriskā lauka nestabilitāti. Vienkārši palielinot attālumus, nav pietiekami, lai uzlabotu izolācijas stiprumu šādos laukos. Mēs optimizējam lauka struktūru, lai uzlabotu tās vienmērību. Epoksidresinas elektriskais stiprums ir 22–28 kV/mm, tāpēc optimizētās struktūrās starp fazēm ir nepieciešams tikai daži milimetri attālums, drastiski samazinot produkta izmēru.

​3 Vidējsprieguma cietās izolācijas RMU strukturālais dizains​
Vakuuma pārtraukumu, atsekoņu, uz zemes slēgumu un visus vadīgos komponentus ievieto formās. Pēc tam augstveidīgo epoksidresinu integrāli liek, izmantojot automātisku spiediena gelācijas tehnoloģiju. Loku iznīcināšanas vidējs ir vakuums, bet izolāciju nodrošina epoksidresina.

Šķīdņa struktūra izmanto modulāru dizainu, lai viegli standartizētu masveida ražošanu. Katrs RMU sekcija ir atdalīts ar metāla šķīrtnēm, lai ierobežotu defektu lokus atsevišķos moduļos. Izmanto integrētus šķīdņu savienojumus un integrētus kontaktu savienojumus. Galvenais šķīdņu ir segmentēti, slēgti izolēti šķīdņi, kas savienoti ar teleskopiskiem integrētiem savienojumiem, lai viegli instalētu un komisētu vietā. Šķīdņa durvis ir iekšēji aizsargātas pret lokiem un ļauj slēgt, atvērt un uz zemes slēgt (trīs pozīciju operācija) ar aizvērtām durvīm. Slēdzļu statuss ir redzams caur novērošanas logiem, nodrošinot drošu un uzticamu darbību.

​4 Vidējsprieguma cietās izolācijas RMU priekšrocības un tipa testa analīze​
​4.1 Galvenās priekšrocības:​​
(1) Izmanto augstveidīgu epoksidresinu, lai nodrošinātu uzticamu izolāciju un zemu daļējo izplūdi.
(2) Pilnībā izolēta un slēgta struktūra bez atklātiem uz klātbūtni. Nav ietekmēta putekļiem vai kontaminācijai. Piemērota dažādām vides apstākļiem (augstām/zemām temperatūrām, augstām augstumam, explosions/nosūcoties nosacījumiem). Novērš problēmas, piemēram, SF₆ gāzes spiediena svārstības augstām temperatūrām vai saldināšanu ļoti aukstās apstākļos. Sniedz skaidras priekšrocības saldenākrāsas piekrastes rajonos.
(3) Bez SF₆ un nesatur kaitīgas gāzes — videi draudzīgs produkts. Neteikšanās dizains izbeidz regulāru apkopi. Palielināta explosions drošība piemērota bīstamām vietām. Pilnībā izolēta trīs fāžu struktūra novērš fāžu starpnieka kļūdas, nodrošinot drošību un uzticamību.
(4) Aizņem tikai 30 % no gaisa izolētā RMU nepieciešamā platuma — super kompakta risinājuma.

​4.2 Tipa testa analīze​
Balstoties uz šīm priekšrocībām, tika veikti pilnīgi tipa testi, tostarp:

• Izolācijas testi (42 kV/48 kV noturība)
• Daļējo izplūdes mērījums (≤ 5 pC)
• Augstās/zemas temperatūras testi (+80 °C / -45 °C)
• Konvekcijas tests (II klasifikācijas piesārņojums)
• Iekšējais loks tests (0,5 s)
  Testa rezultāti apliecina, ka produkts pilnībā atbilst specifikācijām, apstiprinot visas norādītās priekšrocības.

Papildus tika veikti valsts standarta testi:

• Temperatūras kāpuma tests
• Galvenā ceļa rezistances mērījums
• Nosaktais virsākais noturības strāvas un īslaicīgā noturības strāvas testi
• Nosaktais īslaicīgā noturības strāvas testi
• Nosaktais īslaicīgā noturības strāvas testi
• Elektroenerģijas ilgstošuma tests
• Mehāniskais tests
• Zemes defekts tests (fāžu starpnieka)
• Nosaktais aktīvā slodzes strāvas mainīšanas tests
• Nosaktais kapacitīva strāvas mainīšanas tests
  Visi rezultāti atbilst valsts standartiem.

​5 Galvenie konstrukcijas punkti​
① Betona lejuplūdei, vispirms lejuplūdējiet bāmes un kolonnas, pēc tam plāksnes. Lejuplūdiet slānis pa slāņiem pa formu trubu virzienā, sadalot betonu uz CBM automatiski stabilizējošās formas, pirms to vibrējot lejup. Lejuplūdiet pirmo betona slāni līdz pusē formu augstumam, simetriski vibrējot abās pusēs. Izmantojiet vibrētājus ≤35 mm diametra (parasti 30 mm), lai nodrošinātu vienmērīgu ieplūdi un vibrāciju. Izvairieties no spraugām, nepietiekamas vibrācijas vai saskari ar formu. Atstarpes ≤25 cm, laiks ≤3 sekundes katrā punktā. Pēc apstiprināšanas, vibrējiet virsgraudu vēlreiz ar vibrējošu stūri, pirms tā sākuma kristālizācijas, pēc tam izlīdziniet un saspiediet ar koka stūri.
② Ūdens/elektrības kanāli jāved starp CBM automatiski stabilizējošās formas ribām. Ja tie pārklāj vienību, izmantojiet mazāku formu izmēru. Formas uzstādīšanas un betona lejuplūdes laikā izveidojiet darba platformas. Izmantojiet betona pumpes cauruļu atbalstu uz šīm platformām. Personālam nedrīkst ieiet tieši uz formu, un materiālus nedrīkst uzglabāt tieši uz tās.

​6 CBM automatiski stabilizējošās formas inženierzinātniskā veiktspēja​
① Palielināts skaidrs augstums
Salīdzinājumā ar parastajām bāmu/plāksnes sistēmām divos projektos, izmantojot tuksnesīgās plāksnes, strukturālais slogs katrā stāvā tika samazināts par 30–50 cm, palielinot skaidro augstumu. CBM automatiski stabilizējošās formas ir ideālas liela apjoma, smaga svara industriālajām/publiskajām struktūrām. Tā nodrošina vienmērīgu spēka sadalījumu un ļauj elastīgu septīņu sienu novietojumu.
② Samazinātie izmaksas
CBM tuksnesīgās plāksnes sistēma ietver tīkla veida ortogonālo "I" veida režģi un slēptus blakusi situotos ribus, ļaujot vienmērīgu spēka pārnesi. Divos projektos tā samazināja armērošanas staļļu apjomu par 27%, betona apjomu par 29% un formas apjomu par 46% salīdzinājumā ar parastajām betona rāmis struktūrām. Kopējie būvniecības izdevumi tika samazināti par 26,3%.
③ Vienkāršota būvniecība
CBM forma piedāvā augstu stiprumu, vieglumu, iebiedēšanas drošību un integrētus atbalstīšanas rāmis, lai viegli uzstādītu. Ar slēptiem bāmēm, plāksnes apakšdaļa paliek taisna, vienkāršojot formas/atzīmju operācijas.
④ Vieglāks svars, optimizēta veiktspēja
CBM tuksnesīgās plāksnes samazina strukturālo svaru par 27,6% balstoties uz aprēķiniem, optimizējot bāmu, plāksnes, kolonnas un pamatu dizainu.

​7 Diskusija par CBM formas būvniecības jautājumiem​
① Apakšējā flange betona kompaktācija ir grūta. CBM tuksnesīgās plāksnes izplešanās ir grūti labojama.
Atšķirībā no parastām plāksnēm, kur betons tiek lejuplūdēts tieši uz vienu virsmu, CBM plāksnēs ir augšējā un apakšējā flange. Lai sasniegtu apakšējā flanga kompaktāciju, ir nepieciešama rūpīga vibrācija, izmantojot maza diametra vibrētājus un ārējos vibrētājus. Pēc tam, kad ir lejuplūdētas slēptās bāmes un augšējā plāksne, ir nepieciešama liela uzmanība un dedikēta kvalitātes kontrola.
CBM plāksnēs spraugu biežums ir līdzīgs vai nedaudz mazāks nekā parastajās plāksnēs. Tomēr abos projektos notika izplešanās pagraba jumta un jumta plāksnēs. Izplešanās cēloņa noteikšana ir grūta — potenciālie avoti var ietvert spraugas augšējā flangē, ūdens ieplūdi pa blakus situotām formām vai kanāliem ribās. Katrā izplešanās gadījumā labojuma pūles/izmaksas ir 5–8 reizes lielākas nekā parastajās plāksnēs.
② Būvniecības savienojumi un izplešanās joslas prasa detalizētu dizainu
Strukturālās izplešanās vietas parasti ir noteiktas projektēšanas kodeksā. Tomēr CBM plāksnēs dubultā flanga natura komplikē lejuplūdi, ja savienojums atrodas tuvu formai: ir grūti nodrošināt jauna/vecā betona savienojumu apakšējā flangē un ieglabāt grāvu. Vietā, savienojumu vietas jāpielāgo, lai tās atrastos starp formām. Var būt nepieciešams mainīt blakus situoto vienību izmērus.
Jo CBM plāksnes parasti pokrējot lielus laukumus, projektētāji bieži ignorē būvniecības savienojumu vietas. Lai nodrošinātu pareizu savienojumu iekšējā kristālizācijas laikā, vietas komanda jānoteik savienojumu vietas, ņemot vērā lejuplūdes platuma ierobežojumus un resursu spējas. Savienojumiem jāatbilst kodeksa prasībām un jāatrodas starp formām.
③ Grūta formas izplešanās mazināšana
Ja formas izplešanās notiek lejuplūdes laikā, esošie pasākumi (augšējā armērošanas staļļu noņemšana, betona izņemšana, formas atkaluzstādīšana) ir nereālistiski un bieži nedarbojas. Pašlaik vienīgais risinājums ir bojāties/noņemt izplešanās vienību, ievietot papildu armērošanas staļļus un lejuplūdēt solidu betonu tur. Cieša vietas uzraudzība formas fiksēšanai un izplešanās novēršanai ir būtiska būvniecības laikā.