Solusyon na Walang SF₆ para sa Air-Insulated/Eco-friendly Gas Ring Main Units
Ⅰ. Teknikal na mga Bottleneck sa Pagpalit ng SF₆
- Gap sa Performance ng Insulation Medium
o Ang lakas ng insulation ng Dried Air/N₂ ay 1/3 lamang ng SF₆, kaya kinakailangan ang pagpapalawak ng contact gap mula 60mm hanggang ≥150mm.
o Ang mga konbensyonal na spring mechanism ay walang sapat na enerhiya upang mapabilis ang pagsarado ng malaking gap, madaling nagiging sanhi ng ablation ng contact dahil sa pre-strike.
o Ang sintetikong gas (hal. C4+CO₂) ay nabubuo sa ilalim ng arcing, nagdudulot ng hindi maibalik na degradation ng insulation. - Limitedasyon sa Mekanikal na Struktura
o Ang standardisasyon ng National Grid ay naka-fix ang lapad ng cabinet sa 420mm, nagpapahigpit sa longitudinal space.
o Ang malaking gaps ay nangangailangan ng mas mahaba na moving blades sa three-position disconnectors, nagpapataas ng hirap sa disenyo ng insulation.
II. Puso ng mga Solusyon at Teknolohikal na Inobasyon
(I) Enhance Design ng Insulation System
|
Teknikal na Direksyon |
Pagpapatupad |
Epekto |
|
Composite Insulation |
Moving blade + high-strength insulation cover + PTFE partition |
Nagbabaril ng discharge path; nakakatipon ng lightning impulse voltage (≥125kV) |
|
Medium Synergy Optimization |
Dried Air/N₂ fill + vacuum interrupter core |
Ang vacuum interrupter ay nag-aasikaso ng breaking; ang gas insulation ay nagpapanatili ng isolation |
|
Zero-Gauge Reliability |
Ang cabinet ay lumalampas sa power frequency/lightning impulse tests (ambient pressure) |
Walang panganib ng leakage; ang maintenance safety ay katumbas ng sealed cabinets |
Key Breakthrough: Nakakamit ang SF₆-grade insulation sa 150mm gap, nakakalampas sa mga limitasyon ng medium.
(II) Dynamic Optimization ng Three-Position Disconnector
- Reduction ng Rotational Inertia
Extended nylon main shaft → Improved angular velocity conversion → Closing speed >4m/s (nagbibigay-daan sa 20kA short-circuit making habang pinipigilan ang pre-strike <1ms). - Disenyo ng Moving Blade: Insulation-clad extended blade ensures earth/phase clearance ≥180mm sa open position.
- Earthing Capability: Lower disconnector equipped with E2-class contacts (nakakatipon ng 5 short-circuit making operations).
III. Key Technical Parameter Comparison
|
Parameter |
SF₆ Ring Main Unit |
Air/Eco-friendly Gas Solution |
|
Contact Gap |
60mm |
≥150mm (incl. insulation cover) |
|
Closing Speed |
Adequate for springs |
Optimized shaft + lightweight blade |
|
Breaking Medium |
SF₆ gas |
Vacuum interrupter + dried air |
|
Zero-Gauge Withstand |
Fails |
Passes 42kV power freq./75kV LI |
|
Environmental Impact |
GWP=23,900 |
GWP=0 (dried air) |
IV. Engineering Implementation Assurance
- Insulation Verification Process
o Phase 1: 3D electric field simulation (gap field strength <3kV/mm)
o Phase 2: Full/cutoff lightning impulse tests (±200kV)
o Phase 3: Repeated insulation tests post E2-class short-circuit making - Mechanism Reliability Strategy
o Hexagonal nylon shaft: Deformation-resistant lifespan >10,000 ops
o Three-position mechanical interlock: Mandatory anti-misoperation locking
o Making characteristic monitoring: Displacement sensors provide real-time closing speed curves
V. Summary ng mga Advantages ng Solusyon
- Leakage-Free Safety: Ang operation sa ambient pressure ay nag-eeliminate ng dependensiya sa gas; ang panganib ng failure ng insulation ay lumalapit sa zero
- Full Compatibility: Ang dimensions/interfaces ay fully comply sa National Grid 420mm standard
- Maintenance-Free Design: Ang vacuum interrupter ay may lifespan >20 years; walang kailangan ng gas replenishment
- 100% Eco-Friendly Path: Ang dried air ay nagbibigay ng carbon neutrality; zero F-gas management cost
