Halkalı ana ünite yalıtımında hangi malzemeler kullanılır?

Bu, mühendislerden ve satın alma uzmanlarından sürekli duyduğum bir soru. Ve bu mantıklıdır; Halka Ana Ünitesindeki yalıtım sadece bir dolgu malzemesi değildir. Bu, şalt cihazının güvenilirliğinin, güvenliğinin ve ayak izinin omurgasıdır. Yıllar geçtikçe yalıtım teknolojisinin çarpıcı biçimde geliştiğini ve her seçeneğin kendi ödünleşimlerini beraberinde getirdiğini gördüm. Bu birimlerin içinde gerçekte ne olduğunu ve neden önemli olduğunu açıklayalım.

1. Hava Yalıtımı

En geleneksel seçenekle başlayalım. Hava yalıtımlı RMU'lar onlarca yıldır piyasada ve iyi nedenlerden dolayı hala güçlüler.

Yalıtım Olarak Havanın Gerçeği

Havanın şöyle bir özelliği var; bedavadır, her yerdedir ve özel bir işlem gerektirmez. Ama sık sık alıntılandığını gördüğünüz dielektrik güç rakamı? Biraz tuzla al. Pratik RMU tasarımında mükemmel bir boşluk boyunca düzgün 3 kV/mm'ye güvenmezsiniz. Gerçek dünyadaki hava yalıtımı tamamen açıklık mesafelerine, kirlilik seviyelerine ve neme bağlıdır. Hava yalıtımlı RMU'ların fiziksel olarak daha büyük olmasının nedeni budur; güvenli elektrik mesafelerini korumak için alana ihtiyaç duyarlar.

Hava Yalıtımlı RMU'ların Parladığı Yer

Bunların en çok alanın birincil kısıtlama olmadığı iç mekan endüstriyel uygulamaları için belirtildiğini görüyorum. Fabrika trafo merkezlerini, ticari bina ana şalter odalarını veya daha az yoğun alanlardaki kamu hizmeti dağıtım noktalarını düşünün. Bakım basittir; çoğunlukla görsel incelemeler ve bölmelerin temiz tutulması. Gaz kullanımı yok, karmaşık sızdırmazlık yok. Sadece hava.

Takas mı? Boyut. Sıkışık bir kentsel bodrum katında veya açık denizdeki bir platformda çalışıyorsanız, hava yalıtımı dostunuz olmayabilir.

2. SF6 Gaz Yalıtımı

Şimdi ağır vuruşlara geçiyoruz. SF6 yalıtımlı RMU'lar, kompakt şalt cihazlarının oyununu tamamen değiştirdi.

SF6'yı Farklı Kılan Nedir?

SF6 yalnızca "daha iyi hava" değildir. Tamamen farklı bir canavar. Basınç altındaki dielektrik dayanımı, fazdan faza ve fazdan zemine açıklıkların önemli ölçüde azaltılmasına olanak tanır. Ancak ders kitaplarının her zaman vurgulamadığı şey şu: SF6'nın gerçek büyüsü, ark söndürme yeteneğindedir. Yük altında kontaklar ayrıldığında SF6, elektron enerjisini emdikten hemen sonra yeniden birleşir. Bu ünitelerin bu kadar kompakt olabilmelerine rağmen önemli miktarda arıza enerjisini karşılayabilmelerinin nedeni budur.

Odadaki Fil

SF6 yalnızca "daha iyi hava" değildir. Tamamen farklı bir canavar. Basınç altındaki dielektrik dayanımı, fazdan faza ve fazdan zemine açıklıkların önemli ölçüde azaltılmasına olanak tanır. Ancak ders kitaplarının her zaman vurgulamadığı şey şu: SF6'nın gerçek büyüsü, ark söndürme yeteneğindedir. Yük altında kontaklar ayrıldığında SF6, elektron enerjisini emdikten hemen sonra yeniden birleşir. Bu ünitelerin bu kadar kompakt olabilmelerine rağmen önemli miktarda arıza enerjisini karşılayabilmelerinin nedeni budur.

Bununla birlikte, ayak izinin kritik olduğu yüksek voltaj uygulamaları için SF6, baskın teknoloji olmaya devam ediyor. Bunları şehir merkezindeki trafo merkezlerinde, alan kısıtlaması olan endüstriyel tesislerde ve yenilenebilir enerji toplama sistemlerinde bulacaksınız. Yüksek gerilim şalt sistemi seçenekleri hakkında daha fazlasını keşfedebilirsiniz:Metal Yakın HücreSF6 yalıtımını kullanabilen ürünlerimizi sitemizde bulabilirsiniz.

3. Katı Yalıtım

İnovasyonun ilgi çekici hale geldiği yer burasıdır. Katı yalıtımlı RMU'lar, gazlı dielektriklerden temel bir uzaklaşmayı temsil eder.

Epoksinin Ötesinde-Gerçekte Ne Kullanılıyor?

Epoksi reçine en çok ilgiyi çekiyor ve evet yaygın olarak kullanılıyor. Ancak modern RMU'lardaki mühendislik sınıfı malzemeler, basit döküm reçinesinden daha karmaşıktır. Termal genleşmeyi kontrol eden ve izleme direncini artıran silika dolgulu sikloalifatik epoksi sistemlerden bahsediyoruz. Bu malzemeler iletkenlerin etrafına vakumla dökülerek boşluk içermeyen yekpare bir yalıtım sistemi oluşturur; çünkü boşluklar kısmi boşalma, kısmi boşalma ise arıza anlamına gelir.

Silikon Kauçuk-Esnek Seçenek
Silikon kauçuk, epoksinin yapamayacağı bir esneklik kazandırır. Termal döngünün veya titreşimin sorun olduğu RMU'larda silikon kauçuk yalıtım, çatlama olmadan hareketi sağlar. Aynı zamanda hidrofobik özellikleri de korur; bu, suyun yüzeylerde iletken filmler oluşturmak yerine boncuklaşması ve yuvarlanması anlamına gelir.

Pratik Avantajlar

Katı yalıtım, gaz izlemeyi tamamen ortadan kaldırır. Sızıntı yok, basınç kontrolü yok, sera gazı endişesi yok. Ayrıca canlı parçalar kapsüllenmiş olduğundan doğası gereği kirlenmeye (tuz spreyi, toz, nem) karşı daha dayanıklıdır. Kıyı kurulumları veya kirli endüstriyel ortamlar için bu, büyük bir güvenilirlik kazancıdır.

4. Kompozit Yalıtım

İşte burada çizgiler bulanıklaşıyor. Çoğu modern RMU tek bir yalıtım türüne dayanmaz.

Kompozit Gerçekte Neye benziyor

Tipik bir gaz yalıtımlı RMU'yu ele alalım. Birincil yalıtım SF6 olabilir, ancak bu gaz bölmesinin içinde iletkenleri destekleyen ve konumu koruyan epoksi reçine izolatörler bulacaksınız. Bu yalıtkanların, gazla aynı elektriksel strese ve ayrıca anahtarlama ve arıza koşulları sırasında mekanik yüklere dayanması gerekir.

Hava yalıtımlı ünitelerde, fazlar arasında veya canlı parçalar ile toprak arasında sıklıkla polyester veya epoksi cam elyaf bariyerler göreceksiniz. Bunlar güvenliği korurken açıklıkların azaltılmasına olanak tanır; hava birincil yalıtımı sağlar, ancak katı bariyer doğrudan ark yollarını önler.

Neden Malzemeleri Karıştırmalısınız?

Güçlü yönlere oynamakla ilgili. Gaz veya hava, toplu izolasyonu mesafeler boyunca idare eder. Katı malzemeler arayüzlerde mekanik destek, bariyer koruması ve stres kontrolü sağlar. Kombinasyonu doğru yaptığınızda boyutu, maliyeti ve güvenilirliği aynı anda optimize edersiniz.

5. Seçimi Gerçekte Ne Yönlendiriyor?

RMU'ları belirleyen müşterilerle çalıştığımda yalıtım kararı nadiren tek bir faktöre bağlı oluyor. İşte aslında tartıştığımız şey:

Gerilim Sınıfı Basit Değil

Evet, daha yüksek voltajlar daha iyi dielektrik performansı gerektirir. Ancak aynı voltaj sınıfında basitlik için havayı, kompaktlık için SF6'yı veya çevresel uyumluluk için katıyı seçebilirsiniz. Uygulama önceliği belirler.

Çevre Hesabı

SF6 teknik olarak mükemmeldir ancak düzenleyici yörünge açıktır. Projenizin 30 yıllık ömrü varsa SF6 2050 yılında da kabul edilebilir olacak mı? Müşterilerimin çoğu, kurulumlarını geleceğe hazır hale getirmek için önleyici olarak katı veya alternatif gaz teknolojilerine (floronitril veya floroketon karışımları gibi) yöneliyor.

Toplam Sahip Olma Maliyeti

Hava yalıtımlı üniteler daha düşük ilk maliyete sahiptir ancak daha büyük ayak izine sahiptir. SF6 üniteleri başlangıçta daha pahalıdır ancak gayrimenkulden tasarruf sağlar. Katı yalıtımlı üniteler, kullanım ömrü boyunca gaz yönetimi maliyetlerini ortadan kaldırır. Müşterilerden her zaman sadece satın alma fiyatını değil, 20 yıllık maliyetleri de modellemelerini isterim.

Müşterilere Ne Anlatıyorum

Yeterli alana sahip, kontrollü bir iç mekan ortamında kurulum yapıyorsanız, hava yalıtımı son derece uygulanabilir ve uygun maliyetlidir.

Kentsel bir trafo merkezine sıkışıyorsanız veya kompakt bir alanda yüksek arıza seviyeleriyle uğraşıyorsanız, SF6 (veya onun ortaya çıkan alternatifleri) şimdilik hala pragmatik bir seçimdir.

Hassas bir ortamda, kıyı bölgesindeyseniz veya sürdürülebilirlik zorunluluklarınız varsa, sağlam yalıtım ciddi bir değerlendirmeyi hak eder. Teknoloji olgunlaştı ve güvenilirliği kanıtlandı.

Çözüm

Halka Ana Ünitesi için yalıtım malzemesi seçimi, voltaj seviyesi, çevre koşulları, maliyet ve güvenlik gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Hava, SF6 gazı, katı yalıtım ve kompozit yalıtımın hepsinin kendine özgü özellikleri ve uygulamaları vardır. RMU tedarikçisi olarak müşterilerimize özel ihtiyaçlarına göre en iyi yalıtım çözümlerini sunmaya kararlıyız.

Halka Ana Ünitesi pazarındaysanız ve yalıtım seçeneklerini daha ayrıntılı olarak görüşmek istiyorsanız, sizi ayrıntılı danışma için bizimle iletişime geçmeye davet ediyoruz. Uzman ekibimiz projeniz için en uygun yalıtım malzemesini ve RMU tasarımını seçmenize yardımcı olabilir.

Referanslar

• IEC 62271-201, Yüksek gerilim anahtarlama donanımı ve kontrol donanımı - Bölüm 201: 1 kV'nin üzerinde ve 52 kV'a kadar (dahil) nominal gerilimler için AC yalıtımla kaplı anahtarlama donanımı ve kontrol donanımı.

• CIGRE Teknik Broşür 589, "52 kV'nin üzerindeki Nominal Gerilimler için Gaz Yalıtımlı Şalt Sisteminin (GIS) Uygulanması için Kullanıcı Kılavuzu."

• "Orta Gerilim Şalt Donanımı için Katı Yalıtım", Dielektrik ve Elektrik Yalıtımında IEEE İşlemleri, Cilt. 27, Sayı 3, Haziran 2020.