Dizajn rešenje za 24kV suho zračno izolirana kružna glavna jedinica

Комбинација на Солидна изолација + Сух ваздушен изолатор претставува насока за развој на 24кВ RMU-и. Со балансирање на изолационите потреби со компактност и користење на солиден помошен изолатор, испитивањата на изолацијата можат да се минат без значително зголемување на фазните и фазно-земјинските димензии. Обвртањето на стобата ја утврдува изолацијата за вакуумски прекинувач и неговите поврзани проводници.

Одrzавање на фазното расстояние на излезната шина од 24кВ на 110мм, интензитетот на електричното поле и коефициентот на нехомогеност можат да се намалат со обвртање на површината на шината. Табела 4 го пресметува електричното поле при различни фазни расстояња и деblини на изолацијата на шината. Покажува дека со одговаращо зголемување на фазното расстояние до 130мм и применување на 5мм епоксидна обвртања на кругла шина, се достигнува електрична полна јачина од 2298 кВ/м. Ова поддржува одреден марџин под максималната издржливост на сух ваздух (3000 кВ/м).

Табела 4: Услови на електричното поле при различни фазни расстояња и деblини на изолацијата на шината

Задолжи на ниската изолационна јачина на сух ваздух, само солидната изолација не може да реши проблемот со издржливост на напонот во изолациониот прозорец. Конфигурација со двоен прекинувач на изолација ефективно дистрибуира напонот над две гасни прозорци. Градацијата на прстени (полеви штитови) се дизајнираат во концентрирани области на полето како што се статички контакти за изолација и земја за намалување на јачината на полето и минимизирање на димензиите на ваздушниот прозорец. Како што е прикажано на Слика 3, главната оска од подјачена нилон ротира двоен прекинувач за постигнување на оперативни, изолациони и земјински состојби. Градацијата на статички контакти, со дијаметар од 60мм и епоксидна обвртања, дозволува клиренца од 100мм за издржливост на лешни импулси од 150кВ.

Други пристапи, како лонгитудинални фазни одделуващи распореди, користење на танкови од јачки сплави или умерено зголемување на притисокот на гасот, исто така можат да задоволат барањата за издржливост на 24кВ. Меѓетуто, RMU-ите бараат ниска цена, а прекумерно високи трошоци не се прифатливи за корисниците. Со оптимизиран дизајн, како умерено зголемување на ширината на RMU-ите, може да се постигне целта за ниска цена и миниатуризација за 24кВ еколошки пести гасни RMU-и.

1. Распоред на земјинските прекинувачи во Eco-Gas RMU-и
Две основни методи за циркуит можат да имплементираат функции за земја:

• Прекинувач на излезна страна (донесен прекинувач)
• Прекинувач на страната на шината (горен прекинувач), опционално E0 оценет, со потреба од координација на главниот прекинувач за операции на земја.

Стандардизиран дизајн на RMU-и (кабинети) од Државната мрежа 2022 година специфицира дека сите три-позициони прекинувачи (изолација, поврзување, земја) треба да користат распоред на страната на шината, наречен "Комбиниран функционален прекинувач на страната на шината".

Правилата за електрична безопасност предвидуваат дека не може да постои прекинувач (CB) или предварително курисник меѓу земјинскиот проводник/прекинувач и опремата под одржба. Ако CB постои меѓу прекинувачот и опремата поради ограничувања во дизајнот, мерки мора да се вземат за да се осигура дека CB не може да се отвори после што и прекинувачот и CB се затворени. Затоа:

• Прекинувач на страната на линијата, сместен подолу од CB, директно се поврзува со земјинскиот излезната кабел, природно задоволувајќи регулацијата бидејќи нема CB меѓу него и опремата.
• Прекинувач на страната на шината, сместен нагоре од CB, има вакуум CB меѓу него и земјинскиот излезната кабел, што нарушува барањето за директна поврзување. После затворање на прекинувачот и CB, мерки за спречување на отварање на CB мора да се имплементираат. Примери вклучуваат одсечување на CB trip циркуит со блокирачки плочи или користење на механички интерлокови за спречување на случајно отварање на CB и следбено губење на земја.

Државниот стандард исто така бара механички и електрички интерлокови за спречување на рачно или електрично отварање на CB кога комбинираната функционална земја користи CB (затворен) за земја на страната на кабелот.

Основниот причин за избор на Три-позициони прекинувач на страната на шината во државниот стандард е способноста за земја/земја:

• SF6 RMU-и: SF6 има ~3x повеќе изолационна јачина од воздухот и ~100x поголема способност за гаснење на дуга поради подобро хладење, што осигурува доволна способност за земја прекинувач.
• Eco-Gas RMU-и: Eco-gases немаат инхерентна способност за гаснење на дуга и имаат лоша изолација. Да се постигне барањата за земја потребно е многу брзо затворање. Меѓетуто, стандардните механизми за управување на RMU-ите немаат енергија за такви брзини. Користење на прекинувач на страната на линијата бара скапи високобрзински механизми, чврсти контактни површини против дуга и анализа на силата, што зголемува цената и комплексноста. Прекинувачи на страната на шината, додека бараат решенија за интерлоковање на CB, понудуваат појака способност за земја и можат да осигураат надежност на земјата.

Анализа на технологијата и продуктите SF6 vs. Eco-Gas покажува дека 12кВ Eco-Gas RMU-и можат да задоволат барањата за изолација и температурно повеќе со минимално зголемување на големината, претставувајќи зрела техничка решение.

Спротивно, 24кВ Eco-Gas Инсулативни производи сè уште се ограничени. Клучниот предизвик е значително повисок напон што води до многу поголеми димензии и повисоки трошоци, што го замедлува развојот. Балансирање на фактори како тип на изолациониот гас, пополнување на притисок, запремина на гасна танкови и трошоци на помозна изолација е важно за дизајнирање на ниски цени, компактни RMU-и. Успешно замена на SF6 не само ќе го захвати домашниот пазар, туку и ќе овозможи глобална проширување, промовирајќи кинеските нискокарбонски, еколошки пести производи по светот.