Indonéské seismicky odolné vysokovoltové spínače pro síť náchylnou k zemětřesením

1. Pozadí projektu​

Indonésie se nachází na Pacifickém ohnivém kruhu, což znamená častou seismickou aktivitu. Podle varování od Indonéského agentury pro meteorologii, klimatologii a geofyziku (BMKG) ostrovy jako Sumatra, Jáva a Celebes čelí hrozbám velkých megathrustových zemětřesení, které představují vážné riziko pro elektrickou infrastrukturu.

Tradiční Vysokonapěťové vypínače, díky své vysoké strukturní tuhosti a slabé odolnosti proti zemětřesením, jsou náchylné k prasknutí izolátorů, posouvání vodičů nebo selhání mechanických spojení během zemětřesení, což vede k ochrnutí sítě. Například zemětřesení o síle 7,4 Mv v roce 2018 na Celebesu způsobilo masivní škody na vybavení transformačních stanic. Tedy, vývoj Vysokonapěťových vypínačů adaptovaných na oblasti s vysokou intenzitou zemětřesení se stal naléhavou potřebou pro bezpečnost dodávky energie v Indonésii.

​2. Řešení​

2.1 Základní seismická konstrukční technologie​​

• Vícestupňový systém tlumení otřesů:
  Používá kompozitní strukturu "tlumič + kotoučová pružina" pro Vysokonapěťové vypínače. Svislé dvousměrové tlumiče absorbuje seismickou energii, zatímco transverzální tlumicí kotoučové pružiny rozptylují smykové síly, což snižuje rizika rezonance. Například přidáním pole kotoučových pružin k základům Vysokonapěťových vypínačů lze kompenzovat až 30% bočního posuvu.
• Tlumivé ložiska s kluznými kolejnicemi (FPS)​:
  Instalace křivých kluzných kolejnic s třecími ložisky na základech zařízení Vysokonapěťových vypínačů, kde se energie disipuje prostřednictvím kluzného tření (koeficient tření optimalizován na 0,04) s automatickým resetováním.

2.2 Strukturální posílení & integrace inteligentního raného varování​

• Optimalizace propojení zařízení:
  Pro Vysokonapěťové vypínače s vícesekčními izolátory (např. typ GW9-10) nahrazují pružné vodiče tuhé spojení, aby bylo minimalizováno seismické propojení. Přidány jsou kovové posilovací kroužky na kořeny izolátorů, aby se zabránilo kruchému prasknutí těchto vypínačů.
• Seismické rané varování:
  Integrace s systémy pro rané varování před zemětřesením umožňuje automatickou ochranu před vypnutím Vysokonapěťových vypínačů několik sekund před silným zemětřesením.

​2.3 Lokální adaptace & zajištění údržby​

• Materiály & zpracování:
  Vysokonapěťové vypínače používají skříně z vysoko deformabilní oceli a kritická spojení klestí obsahují gumové tlumicí podložky.
• Modulární design pro údržbu:
  Tlumivé součásti Vysokonapěťových vypínačů mají odnímatelné moduly pro rychlou výměnu.

​3. Dosáhlé výsledky​

3.1 Výrazně zlepšené seismické vlastnosti​
Laboratorní simulace potvrzují, že optimalizované Vysokonapěťové vypínače odolávají intenzitě IX, s napětím u kořenů izolátorů sníženým o >50%.

3.2 Zlepšená spolehlivost sítě​
Propojení s raným varováním zkracuje obnovu zásobování po zemětřesení pro transformační stanice vybavené Vysokonapěťovými vypínači na ≤2 hodin.

​3.3 Propagace technologie & nákladová efektivita​
Řešení Vysokonapěťového vypínače je začleněno do indonéských standardů pro seismické budovy SNI.