Rješenje bez SF₆ za zračno izolirane/ekološki prijateljske gasne kružne glavne jedinice
Ⅰ. Tehnički prepreke u zamjeni SF₆
- Prestrojna performansa izolacijskog sredstva
o Jačina izolacije suše zraka/N₂ je samo 1/3 od SF₆, što zahtijeva proširenje kontaktnog razmaka s 60mm na ≥150mm.
o Konvencionalni mjenjači s prugom nedostaju energije za brzo zatvaranje velikih razmaka, lako uzrokujući ablaciju kontakata zbog predudara.
o Sintetički plinovi (npr., C4+CO₂) dekomponiraju se pod lukom, što dovodi do neobrativog opadanja izolacije. - Mehanička strukturna ograničenja
o Standardizacija Nacionalne mreže fiksira širinu kabinetnih orodja na 420mm, ograničavajući longitudinalni prostor.
o Veliki razmaci zahtijevaju duže pokretne klape u troložnim disjunktorima, povećavajući težinu dizajna izolacije.
II. Ključna rješenja i tehnološka inovacije
(I) Unaprijeđeni dizajn izolacijskog sustava
|
Tehnička smjerovanja |
Implementacija |
Efekti |
|
Kombinirana izolacija |
Pokretna klapa + poklopac visoke čvrstoće + PTFE particija |
Blokira put iscrage; održava impulzne napone bijela munja (≥125kV) |
|
Optimizacija sredstava sinergije |
Ispljena zraka/N₂ + jezgra prekidnika pod vakuumom |
Jezgra prekidnika osigurava prekid; plinska izolacija održava izolaciju |
|
Nultogauge pouzdanost |
Kabinet prolazi testove strujnog frekvencijskog/impulsnog naponskog (ambijentalni tlak) |
Nema rizika od curenja; održavanje sigurnosti jednako zatvorenim kabinetima |
Ključni prekid: Postiže SF₆-razinu izolacije na 150mm razmaku, prevazilažući ograničenja sredstva.
(II) Dinamička optimizacija troložnog disjunktora
- Smanjenje rotacijske inercije
Proširena nilonska glavna os → Poboljšana konverzija kutne brzine → Brzina zatvaranja >4m/s (omogućuje 20kA kratkospojno zatvaranje dok se smanjuje predudar <1ms). - Dizajn pokretnih klapa: Izolacijsko obložene proširene klape osiguravaju razmak zemlje/faze ≥180mm u otvorenom položaju.
- Zemljna sposobnost: Donji disjunktor opremljen E2-klasom kontakata (otrpijava 5 kratkospojnih zatvaranja).
III. Usporedba ključnih tehničkih parametara
|
Parametar |
Ring Main Unit SF₆ |
Rješenje suhe zrake/ekološki prihvatljivog plina |
|
Razmak kontakta |
60mm |
≥150mm (uključujući poklopac izolacije) |
|
Brzina zatvaranja |
Dovoljna za pruge |
Optimizirana os + lagana klapa |
|
Sredstvo prekida |
SF₆ plin |
Prekidnik pod vakuumom + suha zraka |
|
Održavanje nultog gauge-a |
Neuspjeh |
Prolazi 42kV strujni frekvencijski/75kV LI |
|
Uticaj na okoliš |
GWP=23,900 |
GWP=0 (suha zraka) |
IV. Osiguranje inženjerske implementacije
- Proces verifikacije izolacije
o Faza 1: 3D simulacija električnog polja (jakost polja razmaka <3kV/mm)
o Faza 2: Potpuni/cutoff testovi impulsnog naponskog (±200kV)
o Faza 3: Ponovljena testiranja izolacije nakon E2-klase kratkospojnog zatvaranja - Strategija pouzdanosti mehanizma
o Šesterokutna nilonska os: Održiva vijek trajanja >10,000 radnji
o Troložni mehanički interlok: Obavezno zaključavanje protiv pogrešnog rada
o Praćenje karakteristika zatvaranja: Senzori pomaka pružaju stvarne vrijeme krivulje brzine zatvaranja
V. Sažetak prednosti rješenja
- Sigurnost bez curenja: Rad na ambijentalnom tlaku eliminira ovisnost o plinu; rizik od propusta izolacije približava se nuli
- Potpuna kompatibilnost: Dimenzije/sučelja potpuno odgovaraju standardu Nacionalne mreže 420mm
- Dizajn bez održavanja: Vrijeme života prekidnika pod vakuumom >20 godina; nije potrebno dopunjavanje plina
- 100% ekološki prihvatljiva staza: Suha zraka omogućuje ugljičnu neutralnost; nula troškova upravljanja F-plinovima
