Solusyon na Walang SF₆ para sa Air-Insulated/Eco-friendly Gas Ring Main Units
Ⅰ. Teknikal na mga Bungdo ng Pagpapalit sa SF₆
- Pagkakaiba sa Performance ng Insulation Medium
o Ang lakas ng insulation ng Dried Air/N₂ ay tanging 1/3 ng SF₆, kaya kinakailangang palawakin ang gap ng contact mula 60mm hanggang ≥150mm.
o Ang mga tradisyonal na spring mechanisms ay kulang ng enerhiya upang mapabilis ang pagsara ng malaking gap, madaling nagiging sanhi ng contact ablation dahil sa pre-strike.
o Ang mga synthetic gases (hal. C4+CO₂) ay nabubulok sa ilalim ng arcing, nagdudulot ng hindi maibalik na pagkasira ng insulation. - Mga Limitasyon sa Mekanikal na Struktura
o Ang standard ng National Grid ay naka-peg sa lapad ng cabinet sa 420mm, nagpapahigpit sa longitudinal space.
o Ang mga malaking gaps ay nangangailangan ng mas mahabang moving blades sa three-position disconnectors, nagpapataas ng hirap sa disenyo ng insulation.
II. Pangunahing mga Solusyon at Teknolohikal na Inobasyon
(I) Pagsasaayos ng Disenyo ng Insulation System
|
Teknikal na Direksyon |
Pagpapatupad |
Epekto |
|
Kompositong Insulation |
Moving blade + high-strength insulation cover + PTFE partition |
Nagbabaril ng discharge path; nakakatanggap ng lightning impulse voltage (≥125kV) |
|
Optimisasyon ng Synergy ng Medium |
Dried Air/N₂ fill + vacuum interrupter core |
Ang vacuum interrupter ay nag-aasikaso ng pagsira; ang gas insulation ay nagsusuporta sa isolation |
|
Reliabilidad ng Zero-Gauge |
Ang cabinet ay lumalampas sa power frequency/lightning impulse tests (ambient pressure) |
Walang panganib ng paglabas; ang seguridad ng maintenance ay katumbas ng sealed cabinets |
Pangunahing Breakthrough: Nakakamit ang SF₆-grade insulation sa 150mm gap, nakakalampas sa mga limitasyon ng medium.
(II) Dinamikong Optimisasyon ng Three-Position Disconnector
- Pagbawas ng Rotational Inertia
Extended nylon main shaft → Nai-improve ang conversion ng angular velocity → Closing speed >4m/s (nagbibigay-daan sa 20kA short-circuit making habang sinusuppres ang pre-strike <1ms). - Disenyo ng Moving Blade: Insulation-clad extended blade sigurado na ang earth/phase clearance ≥180mm sa open position.
- Kapasidad ng Earthing: Lower disconnector na may E2-class contacts (nakakatanggap ng 5 short-circuit making operations).
III. Paghahambing ng Pangunahing Teknikal na Parameter
|
Parameter |
SF₆ Ring Main Unit |
Air/Eco-friendly Gas Solution |
|
Contact Gap |
60mm |
≥150mm (incl. insulation cover) |
|
Closing Speed |
Adequate for springs |
Optimized shaft + lightweight blade |
|
Breaking Medium |
SF₆ gas |
Vacuum interrupter + dried air |
|
Zero-Gauge Withstand |
Fails |
Passes 42kV power freq./75kV LI |
|
Environmental Impact |
GWP=23,900 |
GWP=0 (dried air) |
IV. Siguradong Implementasyon ng Engineering
- Proseso ng Veripikasyon ng Insulation
o Phase 1: 3D electric field simulation (gap field strength <3kV/mm)
o Phase 2: Full/cutoff lightning impulse tests (±200kV)
o Phase 3: Repeated insulation tests post E2-class short-circuit making - Stratehiya ng Reliabilidad ng Mechanism
o Hexagonal nylon shaft: Deformation-resistant lifespan >10,000 ops
o Three-position mechanical interlock: Mandatory anti-misoperation locking
o Making characteristic monitoring: Displacement sensors provide real-time closing speed curves
V. Buod ng mga Advantages ng Solusyon
- Ligtas na Walang Paglabas: Ang operasyon sa ambient pressure ay nagwawala ng dependensiya sa gas; ang panganib ng pagkasira ng insulation ay lumalapit sa zero
- Full Compatibility: Ang mga dimensyon/interfaces ay lubos na sumasang-ayon sa National Grid 420mm standard
- Walang Maintenance na Disenyo: Ang buhay ng vacuum interrupter >20 taon; walang pangangailangan ng gas replenishment
- 100% Eco-Friendly Path: Ang dried air ay nagbibigay-daan sa carbon neutrality; zero F-gas management cost
