Implementační schéma pro instalaci bleskosvodů nebo napěťových transformátorů v plynově izolovaných kruhových rozvaděčích

Dle绝缘类型，环网单元（RMU）可以分为气体绝缘或空气绝缘。前者将主电路组件安装在充满低压气体（主要是SF₆或混合气体）的密封金属外壳中，作为绝缘介质，并使用电缆终端进行进出线。由于其优越的绝缘性能、紧凑的尺寸和模块化设计，它们被广泛应用于10kV户外配电变电站和预制变压器站。然而，其完全绝缘和紧凑的特性限制了在某些典型变电站布局中的适用性。

​1 Plynově izolované RMU – problémy​

Obrázek 1 znázorňuje typický návrh distribuční podstanice, kde kombinace přepínače zátěže a pojistky vyžaduje bleskosvod, a skříň napěťového transformátoru (VT) vyžaduje dva litinové VT s napětím 10/0.1/0.22 kV. Pokud projekty vyberou plynově izolovaná RMU, jako jsou Schneider RM6 nebo ABB Safenng, požadavky na návrh nelze plně splnit.

​1.1 Obtížné instalace bleskosvodů ve skříních s pojistkami a přepínači zátěže​

Pro vstupní/výstupní skříně s přepínačem zátěže obě značky poskytují dostatečný prostor pro kabelovou komoru s pouzdry typu C (v souladu s IEC 60137), což umožňuje použití zapojitelných příslušenství T-typu a zapojitelných bleskosvodů. Ve skříních s pojistkami a přepínači zátěže:

• ​Safenng: Horizontálně montované pojistky (Obrázek 2) zachovávají prostor pro kabel, což umožňuje instalaci zapojitelného bleskosvodu.
• ​RM6: Vertikálně montované pojistky (Obrázek 3) zabírají prostor pro kabel, s pouzdry typu A, které omezují příslušenství na loket/přímé typy. Neexistuje prostor pro zapojitelné bleskosvody a nejsou k dispozici žádné tržní bleskosvody kompatibilní s příslušenstvím loket/přímé typy.

​1.2 Obtížné instalace VT ve skříních VT​

Standardní skříně VT vyžadují tři jednotky HV pojistek a dva jednofázové VT v konfiguraci V-spojení (dvojitá cívková, 10/0.1 kV pro měření, 10/0.22 kV pro dodávku energie; ≥1000VA sekundární výkon). Vzdušně izolovaná RMU (např. Schneider SM6) nabízí dostatečný prostor (500×840×950 mm). Naopak, plynově izolovaná RMU má kompaktní kabelové komory (≈400×350×700 mm), které jsou nedostatečné pro kabelová příslušenství, spojovací kabely, expozované pojistky, VT nebo fázové/proti zemi vzdálenosti 125 mm.

Výrobci obvykle přidávají prázdnou skříň vedle skříně s přepínačem zátěže pro umístění VT a pojistek, které jsou propojeny kabely. Nicméně, toto kompromituje:

• Bezpečnost během údržby VT kvůli nedostatku mechanických uzávěrů.
• Kompaktnost a estetiku venkovních stanic.

​2 Řešení instalace bleskosvodů​

​2.1 Přehlédnutí bleskosvodů​

DL/T 620-1997 Ochrana před přetlaky a koordinace izolace pro střídavé elektrické instalace vyžaduje bleskosvody pro kabely >50 m připojené k vzdušným linkám. Pro ≤50 m kabely mohou být bleskosvody instalovány pouze na jednom konci. Nicméně, standard neexplicitně nevyžaduje bleskosvody na zapojitelných hlavicích kabelů 10 kV plynově izolovaných RMU.

Moderní městské budovy mají rozsáhlé síť ochrany proti bleskům, což snižuje riziko bleskových úderů. Spojení kabelů s vzdušnými linkami je v městech vzácné, což činí přímé bleskové přetlaky do kabelových jáder nepravděpodobnými. Mezinárodní praktiky (např. příslušenství T-typu bleskosvodů) jsou v městských oblastech často vynechány. Plynově izolovaná RMU v provincii Če-ťiang pracují spolehlivě roky bez bleskosvodů. Proto lze bleskosvody vynechat pro městské plynově izolované RMU podstanice.

​2.2 Kritéria výběru bleskosvodů​

Pro předměstské/příhraniční sítě s kabely připojenými k vzdušným linkám >50 m musí být bleskosvody instalovány. Pro jednotky s přepínačem zátěže, většina produktů postačuje. Pro jednotky s přepínačem zátěže a pojistkami, specifikujte horizontální uspořádání pojistek, aby byl rezervován prostor pro bleskosvody, což se vyhnete problémům s modernizací.

​3 Řešení instalace napěťových transformátorů​

Miniaturizace skříně VT vyžaduje řešení elektrické izolace a prostorových omezení.

​3.1 Řešení elektrické izolace​

Použití standardních pojistek/VT z vzdušně izolovaných RMU v plynově izolovaných komorách porušuje normy vzdálenosti. Řešením je použití součástí v souladu s izolací, jako je JSZV16-10R VT. Funkce zahrnují:

• Integrovaná americká kabelová příslušenství pro plnou izolaci.
• Vestavěné vyměnitelné pojistky na VH terminálech.
• Nominální napětí: 10/0.1/0.22 kV.

​Konfigurace zapojení:

• Strana s přepínačem zátěže: evropská dotykem bezpečná příslušenství T-typu.
• Strana VT: americká 20 kV dotykem bezpečná loketová příslušenství (kompatibilní s pojistkami VT).
• Obrázek 4 ukazuje VT a americká příslušenství.

Všechny součásti jsou plně izolované a dotykem bezpečné. Omezením je velikost JSZV16-10R VT (navržen pro kompaktní venkovní RMU), která omezuje výstup 220 V na ≤2×400 VA - stačí pro nabíjení DC baterií a osvětlení.

​3.2 Řešení prostorových omezení​

Validované rozložení potvrdilo nedostatek prostoru pro VT s kabelovými příslušenstvími. Byla testována dvě řešení:

1. ​Nastavení VT nahoře: Externí kabely a nebezpečná údržba VT (porušení uzávěrů).
2. ​Nastavení VT zdola (implementováno)​:
• Rozšiřuje kabelovou komoru dolů.
• Výška: 400 mm, kompatibilní s 700 mm vysokými kabelovými komorami.
• Umožňuje mechanické uzávěry pro údržbu.

​Výsledek: Tento návrh zajišťuje bezpečnou instalaci a údržbu, zatímco udržuje kompaktnost plynově izolovaných RMU.