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固体绝缘环网柜在配网中压领域的技术现状分析

2020-12-23张国徽

时代农机 2020年3期
关键词:环网柜断路器绝缘

张国徽

(江苏大烨智能电气股份有限公司,江苏 南京210000)

电网系统可以通过中压配电设备加强主配电网与用户之间的有效联系。近年来,由于我国逐步加大了对于电网的建设,相应地也使得中压设备的需求量得到大幅度的增加。因此,广大使用人员以及相关的制造企业也开始普遍关注起中压配电技术的发展趋势以及技术现状,这也对中压配电设备的发展提出了更高的要求。

1 现阶段固体绝缘环网柜在配网中压领域的应用现状

(1)固体绝缘环网柜在城市住宅小区等中得到了广泛应用。对于中压环网柜来说,它的核心部分主要有两个方面:一是负荷开关,二是熔断器。与此同时,中压环网柜还具有以下优点,不但具有较为简单的结构以及狭小的体积,而且中压环网柜的价格相对低廉。除此之外,中压环网柜可以有效地提高供电参数,并适当地增强供电的安全性。通过观察中压环网柜的发展现状,可以发现额定电流的最高数值为1250A,一般情况下数值常为630A。对中压环网柜进行分类,一般可以将其分为两大类,一类是空气绝缘,另一类是SF6 气体绝缘,其主要用途在于进行负荷电流的分合,短路电流的开等,同时还可以起到一定的控制以及保护作用[1]。

(2)真空负荷环网柜可以形成良好的隔离断口。对于空气绝缘环网柜来说,它所使用的负荷开关主要有以下四类:第一类是产气式,第二类是压气式,第三类是真空式,第四类则是SF6 负荷开关。相较于空气绝缘环网柜来说,气体绝缘环网柜主要是将SF6 负荷开关作为主要的负荷开关。在环网柜中所使用的负荷开关通常以三工位为主,分别是切断负荷、可靠接地以及隔离电路。而在上述负荷开关中可以实现三工位有以下三类,一是产气式,二是压气式,三是SF6 式。

(3)环网柜实际应用方案得到了进一步完善。一般情况下,环网柜主要以体积较小的外形为主,大部分的体积尺寸较小。由于这一特性,使得高压开关通常采取的负荷开关多是结构相对简单,并且配备有高压熔断器的负荷开关。对于环网柜来说,它在进行正常电流的操作时主要借助于负荷开关来进行,并使用熔断器进行短路电流的有效切除,通过将这二者进行有效结合,可最大化地进行断路器的替代。在进行断路器的替代时,只能在一定容量范围内进行。随着我国信息技术的快速发展,配网以及自动化得到了很大程度的发展,断路器逐步实现了小型化发展,断路器也被广泛应用到环网柜中。良好的环网柜一般可以满足以下工作:分别是维持正常运行、进行操作的有效维护以及进行主回路验电等[2]。

2 固体绝缘环网柜的发展趋势以及技术特点阐述

(1)固体绝缘环网柜的发展趋势。SF6 气体的电器设备在未来会减少使用,由于近年来我国配电网得到了迅速的发展,其技术装备水平也得到了较大的提高。在中压环网柜中,SF6 气体得到了较为广泛的应用。从我国当前发展状况来看,SF6 气体是综合性能最好的气体。近年来,我国人民的环保意识逐步提高,并开始意识到对于自然环境的保护。将SF6气体广泛应用到环网柜中,必然会对我国的生态环境造成一定程度的破坏,甚至还会影响到人们的身体健康。基于当前环保层面来看,高压电器制造行业的发展方向主要为减少使用SF6 气体的电器设备。而这一发展趋势,不管是我国的制造商,还是外国的制造商均预测到了这一点,并相继进行了固体绝缘环网柜产品的有效开发[3]。

(2)固封极柱技术得到了有效应用。固体绝缘指的是主绝缘体一般使用的材料为环氧树脂材料,而真空介质主要采用的是灭弧介质。为了有效地达到分、合负荷电流等功能,需要需要进行对机构的运动情况进行操动,并最大限度地达到对供配电系统的有效控制,进一步保护机械设备的安全性以及操作人员的人身安全。通过进行固体绝缘的使用,可以有效缩短开关柜内部相间以及对地的安全绝缘距离,并使空气绝缘的距离得到缩短,使其数值从125mm 缩短至几个毫米。如果不进行SF6 气体的使用,体积会发生一定的变化,与之前的C—GIS相比,现在的体积更加小型化。与此同时,使用结构相对简单的操动机构,可以有效地减少机构部分的零件个数,使得机械设备的可靠性大大增加[4]。

(3)固体绝缘环网柜的技术特点。该产品的主要竞争有以下两种,一是采用SF6 开关的空气绝缘环网柜,二是SF6 气体绝缘环网柜。将环保要求除外对以上两种产品进行对比可以发现固体绝缘的优点主要体现在以下方面:第一,外壳构造相对简单,固体绝缘环网柜由于取消了压力气箱部件,并同时取消了压力表、充气阀门等有关气体的零部件,这使得环网柜的可靠性大大增加,减少了后期的维护成本,从而使得开关额定运行工况有效提高。第二,在回路开关中,主开关配备隔离部件,并且断口可以有效地看出,并且可以使得电网安全运行规程的有关要求得到最大化的满足。第三,通过了解固体绝缘环网柜的应用情况,可以发现这一设备在寒冷以及高温地区得到了较为广泛的应用,说明固体绝缘环网柜对于环境的要求较小。固体绝缘柜的外绝缘主要采用的材料有两种,一种是环氧树脂套筒,另一种是绝缘筒。通过这两种材料的使用,有效地降低了SF6 气体在寒冷地区发生的液化冷缩现象,也减少了由于高温地区发生膨胀所产生的不利影响[5]。

3 结 语

综上所述,基于我国目前固体绝缘环网柜的发展现状来看,固体绝缘环网柜技术更加完善,它弥补了空气绝缘以及气体绝缘环网柜所存在的缺陷,并且可以应用到特殊的场合之中,比如具有较高海拔的地区以及污秽较严重的地区。通过进行固体绝缘环网柜的使用,可以有效地推动我国电网系统的发展,从而促进我国社会经济的可持续发展。

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