Indonesische seismisch widerstandsfähige Hochspannungs-Schaltvorrichtungslösung für erdbebengefährdete Netze

1. Projektzusammenhang​

Indonesien liegt am Pazifischen Feuerring und erlebt häufig seismische Aktivitäten. Laut Warnungen des indonesischen Meteorologischen, Klimatologischen und Geophysikalischen Amtes (BMKG) sind Inseln wie Sumatra, Java und Sulawesi von großflächigen Megathrust-Erdbeben bedroht, was erhebliche Risiken für die Energieinfrastruktur darstellt.

Traditionelle ​Hochspannungsschalter, aufgrund ihrer hohen strukturellen Steifigkeit und schwachen seismischen Beständigkeit, neigen während Erdbeben zu Isolatorbrüchen, Leiterverlagerungen oder mechanischen Verbindungsfehlern, was zu einem Netzausfall führen kann. Zum Beispiel verursachte das Erdbeben der Stärke 7,4 im Jahr 2018 in Sulawesi massive Schäden an Umspannwerk-Ausrüstungen. Daher ist die Entwicklung von ​Hochspannungsschaltern​, die für Hochintensitätsseismische Zonen angepasst sind, ein dringender Bedarf für die Energieversorgungssicherheit Indonesiens.

​2. Lösung​

2.1 Kernseismisches Design-Technologie​​

• Mehrstufiges Dämpfungssystem:
  Verwendet eine "Dämpfer + Scheibenfeder"-Verbundstruktur für ​Hochspannungsschalter. Vertikale bidirektionale Dämpfer absorbieren seismische Energie, während transversale Puffer-Scheibenfeder-Sätze Scherkräfte verteilen und Resonanzrisiken reduzieren. Zum Beispiel können durch Hinzufügen von Scheibenfeder-Arrays an den Basen von ​Hochspannungsschaltern​ bis zu 30% der seitlichen Verschiebung kompensiert werden.
• Reibpendel-Dämmelemente (FPS)​:
  Installiert gekrümmte Gleitrahmen-Reibpendelsysteme an den Basen von ​Hochspannungsschalter​-Ausrüstungen, um Energie durch Gleitreibung (Reibkoeffizient optimiert auf 0,04) abzubauen und automatische Rückstellung zu ermöglichen.

2.2 Strukturelle Verstärkung & Smarte Frühwarn-Integration​

• ​Optimierung der Ausrüstungskopplung:
  Für ​Hochspannungsschalter​ mit mehrteiligen Isolatoren (z.B. GW9-10-Typ) werden flexible Leiter anstelle starre Verbindungen verwendet, um seismische Kopplungseffekte zu minimieren. Metallverstärkungsringe werden an den Wurzeln der Isolatoren hinzugefügt, um brüchige Brüche bei diesen Schaltern zu verhindern.
• Seismische Frühwarnverknüpfung:
  Integriert mit Erdbebenvorwarnsystemen, ermöglicht dies automatischen Stromabschalt-Schutz für ​Hochspannungsschalter​ Sekunden vor starken Erdbeben.

​2.3 Lokale Anpassung & Wartungsgarantie​

• ​Materialien & Handwerkskunst:
  ​Hochspannungsschalter​-Gehäuse verwenden hochdichte Stähle, und kritische Bolzenverbindungen enthalten Gummidämpfer-Pads.
• Modulares Wartungsdesign:
  Dämpfende Komponenten in ​Hochspannungsschaltern​ haben abnehmbare Module für schnelle Austauschbarkeit.

​3. Erzielte Ergebnisse​

3.1 Signifikante Verbesserung der seismischen Leistungsfähigkeit​
Labor-Simulationen bestätigen, dass optimierte ​Hochspannungsschalter​ Intensität IX aushalten, wobei der Spannungswurzelstress um >50% reduziert wird.

3.2 Verbesserte Netzzuverlässigkeit​
Die Frühwarnverknüpfung verkürzt die Wiederherstellungszeit nach Erdbeben für Umspannwerke mit ​Hochspannungsschaltern​ auf ≤2 Stunden.

​3.3 Technologieförderung & Kosteneffizienz​
Die ​Hochspannungsschalter​-Lösung wird in die indonesischen SNI-Seismischen Baustandards integriert.