Mediumspennet fastisolert ringhovedenhetsteknologi og testing

17yrs 700++ staff 108000m²+m² US$150,000,000+ China

1 Introduksjon
Vanlige isolasjonsmetoder for 10kV mediumspenningsringhovedenheter (RMUs) inkluderer gassisolasjon, fast isolasjon og luftisolasjon.
• Gassisolasjon bruker typisk SF₆ som isolasjonsmedium. Imidlertid har en enkelt SF₆-molekyl en drivhus effekt 25 000 ganger større enn en CO₂-molekyl, og SF₆ forblir i atmosfæren i 3 400 år, noe som innebærer betydelige miljørisikoer. Mediumspennings-RMUs er bredt fordelt, noe som gjør det vanskelig og kostbart å håndtere SF₆ på et ansvarlig vis.
• Luftisolasjon krever større isolasjonsavstander, noe som hindrer signifikant nedskjering av utstyrsstørrelsen.

Med rask utvikling av bystrømfordelingsnettverk, krever applikasjoner som høybygninger og baneområde økt RMU-ytelse - med mindre fotavtrykk, høy sikkerhet/pålitelighet, minimal vedlikehold og miljømessig passende. Mediumspennings fast-isolerte RMUs representerer en voksende trend.

10kV fast-isolerte RMUs bruker fast isolasjonsteknologi i stedet for SF₆-gass. Deres volum er bare 30% av tilsvarende luftisolerende utstyr, og de tilbyr mer pålitelig isolasjonsytelse og mottar konsekvent anerkjennelse fra eksperter og brukere.

2 Isolasjonsmaterialer og design
Kostnadanalyse viser at isolasjonsstrukturen utgjør over 40% av den totale prisen for fast-isolerte RMUs. Valg av passende isolasjonsmaterialer, design av rasjonelle isolasjonsstrukturer og bestemmelse av passende isolasjonsmetoder er avgjørende for RMU-verdi.

Siden dens første syntese i 1930, har epoksyhars blitt kontinuerlig forbedret med tilsatsstoff. Den er kjent for sin høye dielektriske styrke, høy mekanisk styrke, lav volumetrik skjøvelse under hardning og lett bearbeidbarhet. Så vi bruker den som hovedisolasjonsmateriale for mediumspennings-RMUs, forbedret med hardner, tøffningsmidler, plastifiserende midler, fyllstoff og fargemidler for å danne høytydende epoksyhars. Forbedringer i varmestabilitet, termisk utvidelse og varmeledning gir brandhemming og fremragende isolasjonssegenskaper både under langtidsspenningsvirksomhet og kortvarige overspenninger.

Konvensjonelle RMU-isolasjonsstrukturer opprettholder ujevne elektriske felt. Bare å øke avstandene er ikke tilstrekkelig for å forbedre isolasjonsstyrken i slike felt. Vi optimerer feltstrukturen for å forbedre jevnheten. Epoksyharsens elektriske styrke ligger mellom 22-28 kV/mm, noe som betyr at bare noen få millimeter avstand er nødvendig mellom fasene i optimerte strukturer, noe som drastisk reduserer produktstørrelsen.

3 Strukturelt design av mediumspennings fast-isolerte RMUs
Vakuumavbrytere, skillekontakter, jordkontakter og alle lederkomponenter plasseres i former. Høytydende epoksyhars castes deretter integralt ved hjelp av automatisert trykkgeleringsteknologi. Bueutslukningsmediumet er vakuum, med isolasjon levert av epoksyharsen.

Kabinettsstrukturen bruker modulært design for enkel standardisert massetilvirkning. Hver RMU-bay er adskilt av metallpartier for å begrense feilbuer innenfor individuelle moduler. Integrasjon av busleddskontakter og integrerte kontaktkonnekter brukes. Hovedbusen består av segmenterte, lukkede isolerte busser forbundet med telescoping integrerte koblinger for enkel montering og justering på stedet. Kabinettdøren har et intern arkbeskyttelsesdesign og tillater avbryterlukking, åpning og jording (tre-posisjonsoperasjon) med døren lukket. Bryterstatus er synlig gjennom observasjonsoverflater, noe som sikrer sikker og pålitelig drift.

4 Fordeler og typeprøving av mediumspennings fast-isolerte RMUs
4.1 Nøkkel Fordeler:
(1) Bruker høytydende epoksyhars for pålitelig isolasjon og lav delvis utslipp.
(2) Fullt isolert og tett struktur uten eksponerte levende deler. Uuavhengig av støv eller forurensninger. Egnet for ulike miljøer (høye/lave temperaturer, høye høyder, eksplosiv/forurenset områder). Eliminerer problemer som SF₆-gasspressuringen under høytemperaturdrift eller flyting i ekstrem kulde. Gir tydelige fordeler i kystområder med høy saltfuktighet.
(3) Fritt for SF₆ og inneholder ingen farlige gasser - et miljøvennlig produkt. Tett design eliminere regelmessig vedlikehold. Økt eksplosjonstålighet passer farlige lokasjoner. Den fullt isolerte tre-fase strukturen forebygger fase til fase feil, og sikrer sikkerhet og pålitelighet.
(4) Okkuperer bare 30% av plassen som luftisolerende RMUs - en ultrakompakt løsning.

4.2 Typeprøving Analyse
Basert på disse fordelene, ble det utført omfattende typeprøving, inkludert:

Isolasjonstester (42kV/48kV utstyringsvolt)
Delvis utslipp måling (≤ 5pC)
Høy/lav temperaturtester (+80°C / -45°C)
Kondensasjonstest (Klasse II forurensing)
Intern buetest (0.5s)
Testresultatene bekreftet at produktet fullt ut tilfredsstiller spesifikasjoner, og validerer alle nevnte fordelene.

Ytterligere nasjonale standardtester ble utført:

Temperaturstigningstest
Hovedkrets motstandsmåling
Ratet topp utstående strøm og korttid utstående strøm tester
Ratet kortslutning kapasitet test
Ratet kortslutning bryting kapasitet test
Elektrisk holdbarhetstest
Mekanisk test
Jordfeiltest (fasen til fase)
Ratet aktiv laststrøm switching test
Ratet kapasitiv strøm switching test
Alle resultater overholder nasjonale standarder.

5 Nøkkelpunkter for konstruksjon
① Når betong hales, hales først bjelker og søyler, etterfulgt av plater. Hales lagvis langs formverkets rør (notat: oversettelse justert for klarere teknisk mening), distribuerer betong på CBM selvfestende formverk før vibrasjon nedover. Legg det første laget betong til halv høyden av formverket, vibrer symmetrisk på begge sider. Bruk vibratorer ≤35mm diameter (typisk 30mm) for uniform penetrasjon og vibrasjon. Unngå hull, under-vibrasjon eller kontakt med formverket. Avstand ≤25cm, varighet ≤3s per punkt. Etter bekreftet kompakt, vibrer overflaten igjen med en skivevibrator før initiell setting, fulgt av nivellering og kompakt med en trefloat.
② Vann/el ledninger skal gå innen ribben mellom CBM selvfestende formverk enheter. Hvis de passerer gjennom en enhet, bruk en mindre formverk størrelse. Under formverk installasjon og betong haling, konstruer arbeidsplattformer. Plasser betongpumpe rørstøtter på disse plattformene. Personell må ikke gå direkte på formverket, og materialer må ikke stables direkte på det.

6 Ingeniørfremtoning av CBM selvfestende formverk
① Økt fri høyde
Sammenlignet med konvensjonelle bjelke-plater systemer, reduserte de to prosjektene som brukte tomroms plater strukturen tykkelse per etasje med 30-50cm, økte fri høyde. CBM selvfestende formverk er ideelt for stor spenn, tung belastning industrielle/offentlige strukturer. Det sikrer jevn kraftfordeling og lar fleksibel plassering av partisjonsvegger.
② Redusert kostnader
CBM tomroms plater system har et rutenett-lignende ortogonalt "I"-formet rutenett og skjult tett pakket ribber, som muliggjør balansert kraftoverføring. Basert på de to prosjektene, reduserte det armering med 27%, betong volum med 29%, og formverk areal med 46% sammenlignet med konvensjonelle RC ramme strukturer. Total konstruksjonskostnad reduserte med 26.3%.
③ Forenklet konstruksjon
CBM formverk tilbyr høy styrke, lett vekt, slåfasthet, og integrert støtte rammer for enkel installasjon. Med skjulte bjelker, forblir platen bunn flat, forenkler formverk/støtte operasjoner.
④ Lysere vekt, optimalisert ytelse
CBM tomroms plater reduserer strukturen selvvekt med 27.6% basert på beregninger, optimaliserer designet av bjelker, plater, søyler, og fundament.

7 Diskusjon om CBM formverk konstruksjonsproblemer
① Sikring av nedre flange betong kompakt er utfordrende. Lekasje i CBM tomroms plater er vanskelig å rette.
Forskjellig fra konvensjonelle plater der betong legges direkte på en enkelt overflate, CBM plater har øvre og nedre flanger. Å oppnå kompakt i nederste flange krever nøygrann vibrasjon ved hjelp av små diameter vibratore og eksterne vibratore. Etter dette, hales de skjulte bjelgene og topp platen, krever stor omsorg og dedikert kvalitetskontroll oversikt.
Sprøk frekvens i CBM plater er sammenlignbar med eller litt lavere enn konvensjonelle plater. Imidlertid oppsto lekasje i keller tak og tak plater i begge prosjekter. Identifisering av årsaken er vanskelig - potensielle kilde inkluderer sprøk i øvre flange, vann inntrenging gjennom nærliggende formverk, eller ledninger innen ribbene. Per lekasje, reparasjonsinnsats/kostnad er 5-8 ganger høyere enn for konvensjonelle plater.
② Konstruksjonsforbindelser & Utvidelsesstriper Krever Nøyaktig Design
Strukturelle utvidelsesforbindelses plassering er typisk spesifisert av designkoder. Imidlertid, den dobbelflange natur av CBM plater kompliserer haling hvis en forbindelse møter en formverk enhet: sikring av binding mellom ny/gammel betong i nederste flange og inneholde grout er vanskelig. På stedet, forbindelses plasseringer bør justeres basert på formverk layout for å sikre forbindelser faller innen ribbene mellom formverk enheter. Omforming av nærliggende enheter kan være nødvendig.
Med CBM plater vanligvis dekker store arealer, overser ofte designer konstruksjonsforbindelses plassering. For å sikre korrekt binding innen initiell setting tid, må stedet team bestemme forbindelses plasseringer vurdert mot haling bredde begrensninger og ressurser evne. Forbindelser må oppfylle kodekrav og være plassert innen ribbene.
③ Vanskelig Nedbryting av Formverk Flytning
Hvis formverk flytning oppstår under haling, er de eksisterende mottiltak (fjerne topp armering, rense betong, refaste formverk) upraktisk og ofte ineffektiv. For øyeblikket, den eneste løsningen er knus/fjerne den flytede enheten, legge til ekstra armering, og hale solid betong der. Streng på stedet overvåking av formverk festing og anti-flytning tiltak er essensielt under konstruksjon.