
I. Colli tecnici per la sostituzione di SF₆
- Differenza di prestazioni del mezzo di isolamento
o La forza di isolamento dell'aria asciutta/N₂ è solo 1/3 di quella di SF₆, richiedendo l'espansione dello spazio di contatto da 60 mm a ≥150mm.
o I meccanismi a molla convenzionali mancano di energia per guidare la chiusura rapida di grandi spazi, causando facilmente l'abrasione dei contatti a causa di pre-scintille.
o I gas sintetici (ad esempio, C4+CO₂) si decompongono sotto arco, portando a un degrado irreversibile dell'isolamento.
- Limitazioni strutturali meccaniche
o La standardizzazione della rete nazionale fissa la larghezza del pannello a 420 mm, limitando lo spazio longitudinale.
o Gli ampi spazi richiedono lame mobili più lunghe nei disgiuntori a tre posizioni, aumentando la difficoltà del progetto di isolamento.
II. Soluzioni e innovazioni tecnologiche chiave
(I) Progettazione di miglioramento del sistema di isolamento
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Direzione tecnica
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Implementazione
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Effetto
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Isolamento composito
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Lama mobile + copertura di isolamento ad alta resistenza + partizione PTFE
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Blocca il percorso di scarica; resiste alla tensione d'impulso fulmineo (≥125kV)
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Ottimizzazione della sinergia del mezzo
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Riempimento con aria asciutta/N₂ + nucleo interrompitore al vuoto
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L'interrompitore al vuoto assicura l'interruzione; l'isolamento a gas mantiene l'isolamento
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Affidabilità a zero guage
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Il pannello supera i test di impulso a frequenza di rete/fulmine (pressione ambiente)
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Nessun rischio di perdite; sicurezza di manutenzione pari ai pannelli sigillati
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Breakthrough chiave: Raggiunge l'isolamento di livello SF₆ a 150 mm di spazio, superando le limitazioni del mezzo.
(II) Ottimizzazione dinamica del disgiuntore a tre posizioni
- Riduzione dell'inerzia rotazionale
Albero principale in nylon esteso → Miglioramento della conversione della velocità angolare → Velocità di chiusura >4m/s (consente la commutazione a corto circuito a 20kA mentre sopprime le pre-scintille <1ms).
- Progettazione della lama mobile: Lama estesa rivestita di isolante garantisce uno spazio tra terra/fase ≥180mm in posizione aperta.
- Capacità di messa a terra: Disgiuntore inferiore dotato di contatti di classe E2 (resiste a 5 operazioni di commutazione a corto circuito).
III. Confronto delle principali caratteristiche tecniche
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Parametro
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Unità principale a anello SF₆
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Soluzione a gas ecologico/aria
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Spazio di contatto
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60mm
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≥150mm (compresa la copertura di isolamento)
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Velocità di chiusura
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Adeguate per molle
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Albero ottimizzato + lama leggera
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Mezzo di interruzione
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Gas SF₆
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Interrompitore al vuoto + aria asciutta
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Resistenza a zero guage
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Fallisce
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Superata 42kV a frequenza di rete/75kV LI
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Impatto ambientale
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GWP=23,900
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GWP=0 (aria asciutta)
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IV. Garanzie di implementazione ingegneristica
- Processo di verifica dell'isolamento
o Fase 1: Simulazione 3D del campo elettrico (forza del campo nello spazio <3kV/mm)
o Fase 2: Test completi/di interruzione a impulso fulmineo (±200kV)
o Fase 3: Test di isolamento ripetuti dopo la commutazione a corto circuito di classe E2
- Strategia di affidabilità del meccanismo
o Albero in nylon esagonale: durata resistente alla deformazione >10.000 operazioni
o Interblocco meccanico a tre posizioni: blocco anti-errore obbligatorio
o Monitoraggio delle caratteristiche di commutazione: sensori di spostamento forniscono curve di velocità di chiusura in tempo reale
V. Sintesi dei vantaggi della soluzione
- Sicurezza senza perdite: L'operazione a pressione ambiente elimina la dipendenza dal gas; il rischio di fallimento dell'isolamento si avvicina allo zero
- Compatibilità totale: Le dimensioni e le interfacce sono pienamente conformi allo standard nazionale di 420 mm
- Progettazione a manutenzione zero: La vita utile dell'interrompitore al vuoto >20 anni; non è necessario rifornire il gas
- Percorso 100% ecologico: L'aria asciutta consente la neutralità del carbonio; costo di gestione dei gas F pari a zero