Rešitev brez SF₆ za zračno izolirane/ekološko prijazne plinski krožne glavne enote

Ⅰ. Tehnične ovire pri zamenjavi SF₆

1. Razlika v zmogljivosti izolacijskega sredstva
   o Suha zraka/N₂ ima izolacijsko zmogljivost le 1/3 SF₆, kar zahteva razširitev kontaktne vrzeli od 60 mm na ≥150 mm.
   o Tradicionalni prужevi niso dovolj močni, da bi omogočili hitro zapiranje velikih vrzel, kar lahko povzroči ablacijo kontaktov zaradi predudara.
   o Sintetična plin (npr. C4+CO₂) se razbije pod loki, kar vodi do neobratne degradacije izolacije.
2. Mehanske strukturne omejitve
   o Nacionalni standardi omrežja določajo širino kabinetov na 420 mm, kar omejuje longitudinalni prostor.
   o Velike vrzeli zahtevajo daljše giblje v tri-poziciji preklopnikov, kar poveča težave pri oblikovanju izolacije.

II. Ključne rešitve in tehnološke inovacije
(I) Izboljšanje dizajna izolacijskega sistema

Ključno skočno mesto: Doseže SF₆-razred izolacije na 150 mm vrzeli, premaga omejitve sredstev.

(II) Dinamična optimizacija tri-pozicije preklopnika

• Zmanjšanje vrtilne inertnosti
  Razširjeni nylonski glavni hrbtenec → izboljšano pretvarjanje kotne hitrosti → hitrost zapiranja >4 m/s (omogoča 20 kA kratkih tokov pri zadržanju predudara <1 ms).
• Dizajn gibala: Gibalo obločeno z izolacijo zagotavlja razmik med zemljo in fazo ≥180 mm v odprtih pozicijah.
• Zmožnost zemljenja: Spodnji preklopnik opremljen z E2-razrednimi kontakti (upori 5 operacij kratkih tokov).

III. Primerjava ključnih tehničnih parametrov

IV. Zavarovanje inštalacije

1. Postopek preverjanja izolacije
   o Faza 1: 3D simulacija električnega polja (moč polja vrzeli <3 kV/mm)
   o Faza 2: Polni/cutoff testi bleskov (±200 kV)
   o Faza 3: Ponovljene testi izolacije po E2-razrednem prekidu kratkih tokov
2. Strategija zanesljivosti mehanizma
   o Šestokoten nylonski hrbtenec: življenjska doba odpornega na deformacijo >10,000 operacij
   o Tri-pozicija mehanska interlock: obvezna zaklepava proti nesporazumom
   o Nadzor karakteristike zapiranja: senzorji pomika zagotavljajo časovne krivulje hitrosti zapiranja

V. Povzetek prednosti rešitve

• Varna brez propada: Delovanje pod okoljskim tlakom odstrani odvisnost od plinov; tveganje za propad izolacije se približa ničli
• Popolna združljivost: Dimenzije/vmesniki popolnoma ustreza nacionalnim standardom 420 mm
• Bez vzdrževanja: Življenjska doba prekinitelja vakuuma >20 let; ni potrebno nadomeščanje plinov
• 100% ekološka pot: Suha zraka omogoča ogljično neutralnost; ni stroškov upravljanja F-plinov