SF₆-fri løsning for luftisolerede/økologisk gasringenheder
I. Tekniske flaskerhalse i forbindelse med SF₆-ersættelse
- Isoleringsmediums ydeevneforskel
o Tør luft/N₂-isolation er kun 1/3 så stærk som SF₆, hvilket kræver en udvidelse af kontaktavstanden fra 60 mm til ≥150 mm.
o Konventionelle fjedermekanismer har ikke energi til at døje hurtigt lukning af store avstande, hvilket let kan føre til kontaktablation på grund af forhåndsudslag.
o Syntetiske gasser (f.eks. C4+CO₂) nedbrydes under bue, hvilket fører til irreversibel isolationssvækning. - Mekaniske strukturelle begrænsninger
o National Grid-standard fastsætter kabinetbredde på 420 mm, hvilket begrænser den longitudinale plads.
o Store avstande kræver længere bevægelige blad i trepositionsfjernelseskontakter, hvilket øger sværheden ved isolationsdesign.
II. Kernenløsninger og teknologiske innovationer
(I) Forbedring af isoleringsystemdesign
|
Teknisk retning |
Gennemførelse |
Effekt |
|
Kompositisolation |
Bevægeligt blad + højstyrket isolerende dæk + PTFE-partition |
Blokerer udløsningsvej; modstandsdygtig over for lynimpulsspænding (≥125kV) |
|
Mediumsynergi-optimering |
Tør luft/N₂-opfyldning + vakuumafbryderkerne |
Vakuumafbryder sikrer afbrydelse; gasisolation opretholder isolation |
|
Nul-måler pålidelighed |
Kabinet passer frekvens/lynimpuls-tests (omgivende tryk) |
Ingen leckagerisiko; vedligeholdelsessikkerhed er lig med forseglet kabinet |
Vigtig gennembrud: Opnår SF₆-niveau isolation ved 150 mm avstand, overkommer mediumsbegrænsninger.
(II) Dynamisk optimering af trepositionsfjernelseskontakt
- Reduktion af rotationsinertie
Forlænget nylon-hovedskæfte → Forbedret vinkelhastighedsomregning → Lukningshastighed >4m/s (muliggør 20kA kortslutningsoprettelse mens pre-strike supprimeres <1ms). - Design af bevægeligt blad: Isoleret forlænget blad sikrer jord/faseklarhed ≥180mm i åben position.
- Jordkapacitet: Nedre fjernelseskontakt udstyret med E2-klasse kontakter (holder 5 kortslutningsoprettelser).
III. Sammenligning af nøgletekniske parametre
|
Parameter |
SF₆ Ring Main Unit |
Luft/Miljøvenligt gasløsning |
|
Kontaktavstand |
60mm |
≥150mm (inkl. isolerende dæk) |
|
Lukningshastighed |
Tilstrækkelig for fjeder |
Optimeret skæfte + let blad |
|
Afbrydelsesmedium |
SF₆-gas |
Vakuumafbryder + tør luft |
|
Nul-måler standfasthed |
Mislykkes |
Passerer 42kV frekvens/75kV LI |
|
Miljøpåvirkning |
GWP=23,900 |
GWP=0 (tør luft) |
IV. Ingeniørimplementeringssikring
- Isolationsverifikationsproces
o Fase 1: 3D elektrisk felt-simulation (gapfeltstyrke <3kV/mm)
o Fase 2: Fulde/kortede lynimpulstests (±200kV)
o Fase 3: Gentagne isolationsprøver efter E2-klasse kortslutningsoprettelse - Mekanismens pålidelighedsstrategi
o Sekskantet nylon-skæfte: Deformationsbestandig levetid >10,000 operationer
o Trepositionsmekanisk lås: Obligatorisk fejlhandlingsbeskyttelse
o Oprettelseskarakteristikkemonitoring: Placeringsensorer giver realtid lukningshastighedskurver
V. Opsummering af løsningens fordele
- Leckagefri sikkerhed: Operation ved omgivende tryk eliminerer gasafhængighed; risiko for isolationsfejl nærmer sig nul
- Fuld kompatibilitet: Dimensioner/grænseflader overholder fuldt ud National Grid 420mm standard
- Vedligeholdelsesfrit design: Vakuumafbryderlevetid >20 år; ingen gasopfyldning nødvendig
- 100% miljøvenlig vej: Tør luft muliggør kulstoffneutralitet; ingen F-gas administrationsomkostninger
