SF₆-fri lösning för luftisolerade/ekologiska gasringhuvuden
I. Tekniska flaskhalsar vid ersättning av SF₆
- Prestandakrycka för isoleringsmedier
o Isoleringstyrka för torr luft/N₂ är endast 1/3 av SF₆, vilket kräver att kontaktavståndet utvidgas från 60 mm till ≥150 mm.
o Konventionella fjädermekanismer saknar energi för att snabbt stänga stora avstånd, vilket enkelt orsakar kontaktavbrott på grund av försiktiga slags.
o Syntetiska gaser (t.ex. C4+CO₂) degraderar under bågning, vilket leder till irreversibel isoleringsdegradering. - Mekaniska strukturella begränsningar
o National Grid-standard fastställer kabinettsbredden till 420 mm, vilket begränsar det longitudinella utrymmet.
o Stora avstånd kräver längre rörliga blad i trepositionsavkopplare, vilket ökar svårigheten i isoleringsdesignen.
II. Kärnlösningar och tekniska innovationer
(I) Förbättring av isoleringssystemets design
|
Teknisk riktning |
Implementering |
Effekt |
|
Kombinerad isolering |
Rörligt blad + högtrycksisoleringstäcke + PTFE-partition |
Blockerar utsläppssökväg; tål blixtimpulsspänning (≥125 kV) |
|
Optimering av mediers samverkan |
Fyllning med torr luft/N₂ + vakuumavbrytarcore |
Vakuumavbrytare säkerställer avbrott; gasisolering upprätthåller isolering |
|
Nolltolerans på tillförlitlighet |
Kabinetten passerar nätspänning/blixtimpulstester (omgivande tryck) |
Inget läckagerisk; underhållssäkerhet motsvarar sigillade kabinetten |
Viktig genombrott: Uppnår SF₆-nivå isolering vid 150 mm avstånd, övervinner mediebegränsningar.
(II) Dynamisk optimering av trepositionsavkopplare
- Förminskning av rotationsinertitet
Utökad nylonhuvudaxel → Förbättrad vinkelhastighetskonvertering → Stängningshastighet >4 m/s (möjliggör 20 kA kortslutning under undertryckning av försiktiga slags <1 ms). - Design av rörligt blad: Isolerat utbyggt blad säkerställer jord/fasavstånd ≥180 mm vid öppen position.
- Jordningsförmåga: Nedre avkopplare utrustad med E2-klasskontakter (tål 5 kortslutningsoperationer).
III. Nyckeltekniska parametervarningar
|
Parameter |
SF₆ Ring Main Unit |
Luft/Miljövänligt gaslösning |
|
Kontaktavstånd |
60 mm |
≥150 mm (inklusive isoleringstäcke) |
|
Stängningshastighet |
Tillräcklig för fjädrar |
Optimerad axel + lättviktsblad |
|
Avbrottsmedium |
SF₆-gas |
Vakuumavbrytare + torr luft |
|
Nolltolerans motstånd |
Misslyckas |
Passerar 42 kV nätspänning/75 kV LI |
|
Miljöpåverkan |
GWP=23,900 |
GWP=0 (torr luft) |
IV. Ingenjörsimplementeringssäkerhet
- Isoleringssäkerhetsprocess
o Fas 1: 3D-elektrisk fält simulering (gapfältsstyrka <3 kV/mm)
o Fas 2: Full/cutoff blixtimpulstester (±200 kV)
o Fas 3: Repeterade isoleringstester efter E2-klass kortslutning - Mekanismens tillförlitlighetsstrategi
o Sexhörig nylonaxel: Deformationsresistent livslängd >10,000 operationer
o Trepositionsmekanisk låsning: Obligatorisk felåtgärdsutelämningslåsning
o Avbrottskarakteristikövervakning: Förflyttningssensorer ger realtidskurvor för stängningshastighet
V. Sammanfattning av lösningens fördelar
- Läckagefri säkerhet: Drift vid omgivande tryck eliminerar gasberoende; risk för isoleringsfel närmar sig noll
- Full kompatibilitet: Dimensioner/gränssnitt fullständigt överensstämmer med National Grid 420 mm-standard
- Underhållsfri design: Vakuumavbrytare med livslängd >20 år; ingen gasåterfyllning behövs
- 100% miljövänlig väg: Torr luft möjliggör koldioxidneutralitet; inga kostnader för F-gas hantering
