SF₆-vrije oplossing voor luchtgeïsoleerde/ milieuvriendelijke gasringverdelingskasten
Ⅰ. Technische Bottlenecks bij de vervanging van SF₆
- Leistingsmediumprestatieverschil
o De leistingssterkte van droge lucht/N₂ is slechts 1/3 van die van SF₆, waardoor de contactafstand moet worden uitgebreid van 60 mm naar ≥150 mm.
o Conventionele veermechanismen hebben niet genoeg energie om een snelle sluiting van grote afstanden te bewerkstelligen, wat gemakkelijk tot contacterosie door voorafgaande vonken kan leiden.
o Synthetische gassen (bijv. C4+CO₂) ontbinden onder boogvorming, wat onherstelbare leistingsverdeterioratie veroorzaakt. - Mechanische structuurbeperkingen
o De nationale grid-standaard stelt de kastbreedte vast op 420 mm, waardoor de longitudinale ruimte beperkt is.
o Grote afstanden vereisen langere beweeglijke bladen in drie-positie-schakelaars, waardoor de moeilijkheid van de isolatieontwerp toeneemt.
II. Kernoplossingen en technologische innovaties
(I) Verbetering van het leidingssysteemontwerp
|
Technische richting |
Uitvoering |
Effect |
|
Samengestelde leiding |
Bewegend blad + hoogwaardige leidingcover + PTFE-scheiding |
Blokkeert de ontladingstraal; weerstaat blikseminpulse (≥125kV) |
|
Mediumsynergieoptimalisatie |
Droge lucht/N₂ vulling + vacuümonderbrekerkern |
Vacuümonderbreker zorgt voor onderbreking; gasisolatie behoudt isolatie |
|
Nulmeetbetrouwbaarheid |
Kast slaagt voor netspannings/blikseminpulse tests (omgevingdruk) |
Geen lekkagerisico; onderhoudsveiligheid gelijk aan verzegelde kasten |
Sleuteldoorbraak: Bereikt SF₆-kwaliteit isolatie bij 150mm afstand, overwint mediumbeperkingen.
(II) Dynamische optimalisatie van de drie-positie-schakelaar
- Rotatie-inertia-reductie
Verlengde nylon hoofdas → Verbeterde hoeksnelheidsconversie → Sluitsnelheid >4m/s (maakt 20kA kortsluiting mogelijk terwijl voorafgaande vonken <1ms onderdrukt). - Bewegend bladdesign: Isolerende verlengde bladen zorgen ervoor dat de aarde/faseafstand ≥180mm is bij open positie.
- Aardingcapaciteit: Onderste schakelaar is uitgerust met E2-klasse contacten (doorstaat 5 kortsluitingoperaties).
III. Vergelijking van belangrijke technische parameters
|
Parameter |
SF₆ Ring Main Unit |
Lucht/milieuvriendelijke gasoplossing |
|
Contactafstand |
60mm |
≥150mm (incl. isolatiecover) |
|
Sluitsnelheid |
Voldoende voor veren |
Geoptimaliseerde as + lichtgewicht blad |
|
Onderbrekingsmedium |
SF₆ gas |
Vacuümonderbreker + droge lucht |
|
Nulmeetbestendigheid |
Mislukt |
Slaagt voor 42kV netspanning/75kV LI |
|
Milieuimpact |
GWP=23,900 |
GWP=0 (droge lucht) |
IV. Ingenieursimplementatiegarantie
- Isolatieverificatieproces
o Fase 1: 3D elektrisch veldsimulatie (gapspanningssterkte <3kV/mm)
o Fase 2: Volledige/gedeeltelijke blikseminpulse tests (±200kV)
o Fase 3: Herhaalde isolatietests na E2-klasse kortsluiting - Mechnisme betrouwbaarheidsstrategie
o Zeshoekige nylonas: Vervormingsbestendige levensduur >10,000 bedieningen
o Drie-positie mechanische interlock: Verplichte anti-foutbedieningsvergrendeling
o Kenmerken van maken monitoren: Plaatsingsensoren bieden real-time sluitsnelheidcurves
V. Samenvatting van de voordelen van de oplossing
- Leckvrije veiligheid: Werking onder omgevingdruk elimineert gasafhankelijkheid; risico op isolatiefout nadert nul
- Volledige compatibiliteit: Afmetingen/interfaces voldoen volledig aan de nationale grid-standaard van 420 mm
- Onderhoudsvrije ontwerp: Levensduur van vacuümonderbreker >20 jaar; geen gasaanvulling nodig
- 100% milieuvriendelijke route: Droge lucht maakt koolstofneutraliteit mogelijk; geen F-gasbeheerkosten
