Mfano wa suluhisho la Viuni vya Kirenga cha 24kV vilivyokabiliana na hewa kivuvi

Uungo wa ​Solid Insulation Assist + Dry Air Insulation​ unarejelea mzunguko wa maendeleo kwa 24kV RMUs. Kwa kubalansia matarajio ya insulation na ukoo na kutumia solid auxiliary insulation, mitihani ya insulation yanaweza kupitishwa bila kuongeza sana umbali wa phase-to-phase na phase-to-ground. Kuencapsulate pole column kunyambua insulation kwa vacuum interrupter na mikono yake ya connecting.

Kudumisha ​umbali wa phase wa 24kV outgoing busbar wa 110mm, nguvu ya electric field na kifano cha non-uniformity kinaweza kuridhika kwa kuencapsulate surface ya busbar. ​Jedwali 4​ hunchanganya electric field kwenye tofauti za umbali wa phase na thickness za busbar insulation. Linadaima kwamba kuongeza vibaya umbali wa phase hadi ​130mm​ na kutumia ​5mm epoxy encapsulation​ kwenye round bar busbar inatoa nguvu ya electric field ya ​2298 kV/m. Hii hukilaza mara chache chini ya maximum withstand strength ya dry air (3000 kV/m).

​Jedwali 4: Mazingira ya Electric Field kwenye Tofauti za Umbali wa Phase na Thickness za Busbar Insulation​

Kwa sababu ya ​nguvu ndogo ya insulation ya dry air, solid insulation pekee haingeweza kusuluhisha tatizo la withstand voltage kwa isolating gap. Mfumo wa ​dual-isolation-break configuration​ unafanikisha kugawanya voltage kati ya mbili gas gaps. Grading rings (field shields) zimeundwa katika maeneo ya concentration ya field kama vile stationary contacts za isolation na earthing ili kuridhika nguvu ya field na kuridhika umbali wa air gap. Kama linavyoonekana kwenye ​Njia 3, main shaft ya reinforced nylon ina rotate mechanism ya dual-break ili kupata hali za operational, isolation, na grounding. Grading rings kwenye stationary contacts, na ​diameter wa 60mm​ na epoxy encapsulation, inakubalika clearance wa ​100mm​ ili kukabiliana na ​lightning impulse withstand voltage wa 150kV.

Mbinu nyingine, kama vile ​longitudinal phase-segregated layouts, kutumia high-strength single-phase alloy tanks, au kuongeza kidogo pressure ya gas, pia zinaweza kufanikisha 24kV withstand requirements. Lakini RMUs zinahitaji ​bei nne, na bei zote zinazoweza kuwa juu hazitoshi kwa watumiaji. Kwa kuchanganya mtaala, kama vile kuongeza kidogo width ya RMU, lango la ​bei nne na ukoo​ linaweza kupatikana kwa 24kV eco-friendly gas-insulated RMUs.

​1. Uhamishaji wa Earth Switches katika Eco-Gas RMUs​
Viwanja viwili muhimu vya circuit vinaweza kutengeneza athari za grounding:

• Outgoing side earth switch (lower earth switch)
• Busbar side earth switch (upper earth switch), ambayo inaweza kuwa E0 rated, inahitaji ushirikiano wa main switch kwa matumizi ya earthing.

​"12kV RMU (Cabinet) Standardized Design Scheme" 2022 Edition​ ya State Grid inaelezea kwamba switches zote za tatu (isolate, connect, earth) zinapaswa kutumia uhamishaji wa busbar side, unaoita "Busbar Side Combined Function Earth Switch".

Sheria za umeme zinatambia kwamba ​haipaswi kuwa na circuit breaker (CB) au fuse kati ya earth conductor/earth switch na vifaa vilivyotengenezwa. Ikiwa CB ipo kati ya earth switch na vifaa kwa sababu za mtaala, hatua lazima zitekelezwe ili kuhakikisha CB haiwezi kufunguka baada ya earth switch na CB kuwa imefungwa. Kwa hiyo:

• A ​Line Side Earth Switch, anayekuwa downstream ya CB, unaunganisha moja kwa moja na outgoing cable iliyoelekea ardhi, kwa urahisi anaweza kufuata sheria kwa sababu hakuna CB kati yake na vifaa.
• A ​Busbar Side Earth Switch, anayekuwa upstream ya CB, ana vacuum CB kati yake na outgoing cable iliyoelekea ardhi, hii inapatafsiriwa kama kuondokana na mtazamo wa direct connection. Baada ya earth switch na CB kuwa imefungwa, hatua zinazohakikisha CB haiwezi kufunguka lazima zitekelezwe. Misalaini ni kuzuia trip circuit ya CB kwa kutumia blocking plate au kutumia mechanical interlocks ili kuzuia CB kutoka kwa hasara na kuathiri earthing.

Standard ya National Grid pia inahitaji ​interlocks mechanical na electrical​ ili ​kuzuia manual au electrical opening ya CB​ wakati combined function earth switch inatumia CB (imfungwa) kuelekea cable side.

Sababu asili kwa kutagua Busbar Side Isolating-Earthing Three-Position Switch kwenye standard ya National Grid ni ​capacity ya earthing/grounding making:

• ​SF6 RMUs: SF6 ina ~3x nguvu ya insulation ya air na ~100x nguvu ya arc-quenching zaidi kwa sababu ya cooling bora, inahakikisha capacity ya earth switch making inapatikana.
• ​Eco-Gas RMUs: Eco-gases hazijui kuuza arc na ina insulation isiyobora. Kutengeneza capacity inahitaji ​closing speeds sana. Lakini mechanisms za operation za standard RMU hazina energy kwa speeds hizo. Kutumia line-side earth switch inahitaji mechanisms za kiwango cha juu zaidi, robust arc-resistant contacts, na force analysis, inongeza gharama na umuhimu. ​Busbar Side Earth Switches, ingawa zinahitaji suluhisho la CB interlocking, zinatoa nguvu zaidi na zinaweza kuhakikisha reliability ya earthing.

​Tathmini ya Teknolojia na Bidhaa za SF6 vs. Eco-Gas​ inadai kwamba ​12kV Eco-Gas RMUs​ zinaweza kufanikisha insulation na temperature rise requirements kwa ongezeko kidogo la ukoo, inaonesha suluhisho la teknolojia lililo ripen.

Kinyume, ​24kV Eco-Gas Insulated bidhaa​ zinabakiwa zinazozidi. Changamoto muhimu ni level la voltage lenye kuwa zaidi kwa sababu ya kuongeza sana ukoo na gharama, kusababisha utaratibu. Kubalansia vitu kama ​aina ya insulating gas, filling pressure, gas tank volume, na gharama ya auxiliary insulation​ ni muhimu kwa kuchanganya ​RMUs zenye gharama ndogo na ukoo. Kutatua SF6 itasaidia kwa kutosha kutoa market ndani na kuelekea ​global outreach, kuboresha bidhaa za China za low-carbon na eco-friendly duniani.