24kV:n kuivan ilmakehän eristämä rengasvirtajako -suunnitelma

Yhdistelmä ​Solid Insulation Assist + Dry Air Insulation​ edustaa 24kV RMU-ohjaimien kehityssuuntaa. Tasapainottamalla eristysvaatimukset tiheydellä ja käyttämällä solidaarista apueristystä, eristystestit voidaan hyväksyä ilman huomattavaa vaihe-vaihe- ja vaihe-maasta etäisyyden lisäämistä. Pylväsosan kapseluksen käyttö vahvistaa vakiovientiyrityksen ja sen yhteydessä olevien johtojen eristyksen.

Pidetään ​24kV lähtevän busbarin vaiheväli 110mm, sähkökentän intensiteetti ja epätasaisuuskertoimet voidaan vähentää busbarin pinnan kapseloinnilla. ​Taulukko 4​ laskee sähkökentän eri vaiheväleillä ja busbarin eristystolmujen paksuudessa. Se osoittaa, että vaihevälin asianmukainen lisäys ​130mm:ksi​ ja ​5mm:n epoksi kapseluksen​ soveltaminen pyöreään busbariin tuottaa sähkökentän voiman ​2298 kV/m. Tämä säilyttää jonkin marginaalin kuivaa ilmaa vastaan (3000 kV/m).

​Taulukko 4: Sähkökenttäolosuhteet eri vaiheväleillä ja busbarin eristystolmujen paksuudessa​

Kuivan ilman ​alhaalla olevan eristysvoiman vuoksi, pelkkä solidaari eristyksellä ei voida ratkaista eristysvälin sähköjännityksen kestokykyongelmaa. ​Kaksoiseristyksen rikkoutumiskonfiguraatio​ jakaa tehokkaasti jännityksen kahdelle kaasuvälille. Jakojuoksut (sähkökenttäsuojat) on suunniteltu keskittyneiden sähkökenttäalueiden, kuten eristys- ja maadoituspaikkojen, lähellä vähentämään sähkökentän voimaa ja pienentämään ilmakappaleen mittoja. Kuten ​Kuva 3​ osoittaa, vahvistettu nyloni pääakseli kiertää kaksoisrikkomismekanismia saavuttaakseen toimintatilat, eristyksen ja maadoituksen. Staatit paikoissa, jotka ovat ​60 mm halkaisijaltaan​ ja epoksi kapseloidussa, sallivat ​100 mm välistä​ kestää ​150 kV salamanimpulssin sähköjännityksen.

Muut lähestymistavat, kuten ​pitkittäiset vaihe-segregoidut asettelut, korkean vahvuuden yksivaiheisten liittymistankkien käyttö tai kaasupaineen kohtuullinen lisäys, voivat myös täyttää 24kV kestokykyvaatimukset. RMU-tarvikkeet vaativat kuitenkin ​matalia kustannuksia, ja liian korkeat kustannukset eivät ole käyttäjille hyväksyttäviä. Optimoitun suunnittelun avulla, kuten RMU:n leveyden kohtuullisen lisäyksen, voidaan saavuttaa tavoitteena oleva ​matala hinta ja miniaturisaatio​ 24kV ympäristöystävällisille kaasu-eristettyille RMU-ohjaimille.

​1. Maadoituslaitteiden järjestely ympäristöystävällisissä kaasu-eristettyissä RMU-ohjaimissa​
Kaksi pääpiirteistä sähköpiiriä voidaan toteuttaa maadoitusfunktiot:

• Lähtevän sivun maadoituslaitte (alhaalla oleva maadoituslaitte)
• Busbarin sivun maadoituslaitte (ylhäällä oleva maadoituslaitte), valinnaisesti E0 luokkalta, vaaditaan päälaitteen yhteistyössä maadoitusoperaatioiden suorittamiseksi.

​Valtionverkon "12kV RMU (kaapeli) standardoitu suunnitteluohjelma" 2022 versio​ määrittelee, että kaikki kolme-tilan kytkimet (eristyminen, yhdistäminen, maadoitus) pitäisi käyttää busbarin sivun asettelussa, jota kutsutaan "Busbarin sivun yhdistetty funktio maadoituslaitte".

Sähkönturvallisuusasetukset edellyttävät, että ​ei voi olla sähkökatkaisinta (CB) tai sähkönsulkijaa maadoitusjohtimen/maadoituslaitteen ja huollon alaisena olevan laitteen välissä. Jos CB on olemassa maadoituslaitteen ja laitteen välissä suunnittelurajoitusten vuoksi, on otettava toimenpiteitä varmistaaksemme, että CB ei voi avautua, kun molemmat maadoituslaitte ja CB on suljettu. Siksi:

• ​Linjan sivun maadoituslaitte, joka sijaitsee CB:n alla, yhdistyy suoraan maadoitetulle lähtevälle kaapeleelle, mikä luonnostaan täyttää säännöksen, koska siellä ei ole CB:tä sen ja laitteen välissä.
• ​Busbarin sivun maadoituslaitte, joka sijaitsee CB:n yläpuolella, on CB:n ja maadoitetun lähtevän kaapelin välissä, mikä rikkoo suoran yhteyden vaatimuksen. Kun maadoituslaitte ja CB on suljettu, on otettava toimenpiteitä estää CB:n avaaminen. Esimerkkejä näistä toimenpiteistä ovat CB:n katkaisukierroksen irrotus estelevällä levyllä tai mekaanisten lukitsinten käyttö estääksesi CB:n vahingossa avaamisen ja siten maadoituksen menettämisen.

Valtionverkon standardi edellyttää myös ​mekaanisia ja sähköisiä lukitsintoja​, jotta voidaan ​estää manuaalinen tai sähköinen CB:n avaaminen​, kun yhdistetty funktio maadoituslaitte käyttää CB:tä (suljettuna) maadoittaakseen kaapelisivun.

Pääasiallinen syy valtionverkon standardin Busbarin sivun eristys-maadoitus kolme-tilan kytkimen valintaan on ​maadoitus/maanjättämisen teho:

• ​SF6 RMU-ohjaimet: SF6:lla on noin 3-kertainen eristysvoima ilmaa nähden ja noin 100-kertainen kaasupilaamiskyky paremman jähdytyksen ansiosta, mikä takaa riittävän maadoituslaitteen tehon.
• ​Ympäristöystävälliset kaasu-RMU-ohjaimet: Ympäristöystävällisillä kaasuilla ei ole omia kaasupilaamiskykyä ja heikompi eristys. Vaadittu teho voidaan saavuttaa vain ​hyvin nopeilla sulkemisnopeuksilla. Kuitenkin normaalit RMU-toimintamekanismit eivät ole tarpeeksi energiapitoisia tällaisiin nopeuksiin. Linjan sivun maadoituslaitteen käyttö edellyttää kalliimpia nopeampia mekanismeja, vahvoja kaasupilaamisvastaisia yhteyksiä ja voiman analyysiä, mikä lisää kustannuksia ja monimutkaisuutta. ​Busbarin sivun maadoituslaitteilla, vaikka ne vaativat CB:n lukitsintoratkaisuja, on vahvempi teho ja ne voivat taata maadoituksen luotettavuuden.

​Analysoiden SF6:n ja ympäristöystävällisten kaasuteknologioiden ja -tuotteiden​, ​12kV ympäristöystävälliset kaasu-RMU-ohjaimet​ voivat täyttää eristys- ja lämpötilan nousuvaatimukset minimiä muutoksella kokoonsa, mikä edustaa kypsää teknologista ratkaisua.

Toisaalta, ​24kV ympäristöystävälliset kaasu-eristetyt tuotteet​ ovat edelleen rajoitettuja. Avaintehon on paljon korkeampi jännite, mikä johtaa huomattaviin mittoihin ja kustannuksiin, mikä hidastaa kehitystä. On tärkeää tasapainottaa tekijöitä, kuten ​eristyskaasun tyyppi, täyttötuki, kaasutankin tilavuus ja apueristyskustannukset​, suunniteltaessa ​matalahintaisia, kompakteja RMU-ohjaimia. Onnistuneesti korvaamalla SF6 voidaan ei vain vallata kotimarkkinat, mutta myös ​​globaali ulottuvuus, edistää Kiinan matalahampaista, ympäristöystävällisiä tuotteita ympäri maailmaa.