Kompaktné kruhové hlavné jednotky izolované SF6 sa široko používajú v mestských a vidieckych energetických sieťach, veterných elektrárňach, strednonapäťových rozvodniach, továrenských rozvodoch elektrickej energie a komerčných budovách po celom svete. Preto sú to aj produkty na distribúciu energie spravované energetickými spoločnosťami v rôznych krajinách a rôzne regióny majú rôzne požiadavky. Tento článok analyzuje tieto požiadavky na aplikáciu.
Po premene elektriny z mestských a vidieckych rozvodných sietí na 24/12 kV prostredníctvom vysokonapäťových primárnych rozvodní sú potrebné mnohé regionálne sekundárne rozvodne na distribúciu energie do užívateľských terminálov. Plne izolované kruhové hlavné jednotky SF6, ako kľúčové produkty pre sekundárnu distribúciu energie, majú širokú škálu aplikácií a používajú sa vo veľkých množstvách. Bezpečnosť a spoľahlivosť kruhových hlavných jednotiek priamo ovplyvňuje stabilitu rozvodnej siete. Hoci typické kruhové hlavné jednotky s plne izolovanou SF6 môžu spĺňať aplikačné požiadavky, niektoré krajiny a regióny majú formulované špeciálne požiadavky založené na bezpečnostných a aplikačných úvahách.
Prstencová hlavná jednotka SF6 je úplne utesnený systém; všetky jeho živé časti a spínače sú uzavreté v kryte z nehrdzavejúcej ocele. Celé spínacie zariadenie nie je ovplyvnené vonkajšími podmienkami prostredia, čím je zaistená prevádzková spoľahlivosť a osobná bezpečnosť a bezúdržbová-prevádzka. Výberom rozšíriteľných prípojníc je možné dosiahnuť akúkoľvek kombináciu, čím sa dosiahne úplná modularita. Predĺžená prípojnica je plne izolovaná a tienená, čo zaisťuje vysokú spoľahlivosť a bezpečnosť. Vyhovuje normám ako IEC62271-1, EC62271-100, IEC62271-200, IEC60265 a IEC60480.
Environmentálne požiadavky
1. Oblasti s vysokou vlhkosťou
V oblastiach s vysokou vlhkosťou často dochádza ku kondenzácii. Zatiaľ čo primárny okruh, utesnený v plynovej komore, zostáva nedotknutý, ovládací mechanizmus a sekundárne okruhy vyžadujú ochranu. Zvláštnu pozornosť je potrebné venovať kondenzácii v poistkovom priestore. Napríklad priemyselný používateľ v Austrálii mal kruhovú hlavnú jednotku nainštalovanú vo vonkajšom kryte. Bol zapnutý ráno a vypnutý v noci, keď nebolo zaťaženie. Jedného dňa pri výmene poistky bola na držiaku poistky zistená silná korózia. Pretože kryt a telo poistkovej priehradky boli úplne utesnené, spĺňali požiadavky IP67, a kompresia zo silikónovej gumy zaisťovala, že vysokonapäťová poistka odolala napätiu medzi ňou a skriňou napájacej frekvencie, do poistkovej priehradky sa nemohla dostať vlhkosť, čo spôsobilo, že používateľ bol zmätený.
Za predpokladu, že teplota je 20 stupňov Celzia, relatívna vlhkosť je 80 % a rosný bod je 16,4 stupňov Celzia počas inštalácie poistky a proces inštalácie je zdĺhavý, s utesnenou poistkovou priehradkou po inštalácii, ideálne úplne izolovanou od vonkajšieho prostredia, sú podmienky pre kondenzáciu vo vnútri krytu nasledovné: Predpokladajme, že teplota okolia je 0 % a relatívna vlhkosť vzduchu počas inštalácie poistky je 0 % a relatívna vlhkosť vzduchu je 6 stupňov Celzia vo vnútri krytu sú rovnaké ako okolitá teplota a vlhkosť počas inštalácie poistky, ako je uvedené v tabuľke nižšie, kondenzačná teplota je 16,7 stupňov Celzia. Keďže je zariadenie v noci vypnuté, teplota okolia je iba 5-10 stupňov Celzia a teplota rosného bodu pre kondenzáciu je vždy nižšia ako teplota okolia. Vnútro poistkového priestoru musí byť v oblasti s najnižšou teplotou vzduchu. Oblasť s najnižšou teplotou vo vnútri priehradky je kryt poistky. Preto poistka na kryte poistky dosiahne teplotu rosného bodu, čo spôsobí kondenzáciu. Tento cyklus sa opakuje, čo vedie k oxidácii postriebrenia a silnej korózii držiaka poistky. Preto musia kruhové hlavné jednotky zvážiť tento aplikačný scenár a udržiavať vysokonapäťovú poistkovú priehradku suchú. Pri výmene poistiek musia byť dodržané podmienky vlhkosti, aby sa minimalizoval čas expozície. V prípade potreby by mali ističové skrine nahradiť kombinované elektrické ovládacie skrine.
2. Oblasti vysokej-nadmorskej výšky
V prípade plynom-izolovaných rozvádzačov, keďže všetky hlavné napájané obvody sú umiestnené v utesnených plynom{1}}naplnených boxoch a vonkajšie pripojenia používajú pevnú izoláciu, nie sú ovplyvnené atmosférickým tlakom na vonkajšiu izoláciu. Pri plynom-izolovaných rozvádzačoch je hlavným hľadiskom pevnosť plynovej skrine. V krajinách Južnej Ameriky, ako je Čile, je nadmorská výška vo všeobecnosti okolo 3500 metrov. Pre kompaktné prstencové hlavné jednotky SF6 sa vplyv nadmorskej výšky odráža najmä v zmenách atmosférického tlaku. V nadmorskej výške 3500 metrov je atmosférický tlak 0,065 MPa. Za predpokladu, že plniaci tlak je 0,13 MPa absolútny tlak, v nadmorskej výške 1000 metrov je rozdiel tlakov vo vnútri a mimo plynového boxu 0,04 MPa.
Vo výške 3000 metrov však tlakový rozdiel dosahuje 0,065 MPa. Za týchto podmienok sa plynový box roztiahne, čo môže viesť k prasknutiu a úniku. Všeobecnou praxou je použiť zosilnený vzduchový box, posilniť pretlakový ventil, tesniace krúžky a iné konštrukcie a primerane znížiť hustiaci tlak pri zabezpečení izolácie. Je potrebné vziať do úvahy nielen skutočné prevádzkové podmienky, ale aj to, či preprava bude prechádzať oblasťami s vysokými -nadmorskými výškami, s použitím nízkotlakovej alebo beztlakovej prepravy, aby sa zabezpečila vzduchotesnosť produktu a zabránilo sa poškodeniu pevnosti vzduchovej komory.
Bezpečnostné požiadavky
1. Hodnotenie poruchy vnútorného oblúka a metódy zníženia tlaku
Pre zákazníkov zo zahraničia je odolnosť voči vnútorným oblúkovým poruchám v rozvádzačoch povinná, pretože bezpečnosť ľudí je prvoradá. Prstencové hlavné jednotky (RMS) musia prejsť testami poruchy vnútorného oblúka, vrátane káblového priestoru a plynového boxu, ktoré musia prejsť testom AFL 20 kA 1s. Vo všeobecnosti sa na splnenie normy vyžaduje iba predná časť a bočné strany AFL, berúc do úvahy inštaláciu na stenu-; zadná ochrana sa zvyčajne nevyžaduje. Mnohé jednotky RMS sú inštalované v samostatných transformátorových rozvodniach alebo vonkajších krytoch; preto metódy odľahčenia tlaku zahŕňajú najmä:
Uvoľnenie tlaku v káblovej priekope: Vnútorný tlak oblúka v plynovej skrini RMS a káblovom priestore sa uvoľňuje priamo do káblovej priekopy cez kanál na odľahčenie tlaku v zadnej časti káblového priestoru. Niektoré konštrukcie utesňujú zadnú časť káblovej žľaby pomocou špeciálneho systému na uvoľnenie tlaku, čo však znižuje veľkosť káblovej žľaby, čo sťažuje inštaláciu.
Horná časť-Uvoľnenie zadného tlaku: Tlak sa uvoľňuje cez hornú časť zadného kanála. Po výstupe prúdi vzduch pozdĺž hornej časti skrine, pričom už prekonal veľkú vzdialenosť. To výrazne znižuje vplyv plameňa horenia a minimalizuje poškodenie zariadenia a personálu. Zabraňuje uvoľneniu tlaku do káblového výkopu, ktorý by mohol poškodiť káble, alebo uvoľneniu tlaku oblúka priamo z hornej časti plynovej komory do hornej časti rozvodne, čo by mohlo spôsobiť zranenie personálu pred skriňou alebo spôsobiť ďalšie poškodenie iného zariadenia.
Spodná-úrovňová úľava od tlaku vyrovnávacej pamäte pre kruhové hlavné jednotky: Niektoré európske krajiny, ako napríklad Belgicko, vyžadujú, aby sa týmto spôsobom uvoľnili tlakové-zásobníky. Ako je znázornené na obrázku, rozvádzač má spoločnú základňu. Základný priestor funguje ako nárazník proti oblúku, ktorý rýchlo znižuje tlak a energiu pred ich uvoľnením cez otvor 200 x 200 mm v zadnej časti, čím sa minimalizuje poškodenie osôb a zariadenia.
2. Test odolnosti kábla
Podľa IEC 62271-200 môžu byť rozvádzače a ovládacie zariadenia navrhnuté tak, aby umožňovali testovanie, kým sú k nim pripojené káble. To možno vykonať pomocou vyhradených testovacích spojení alebo káblových koncoviek. V tomto prípade by mal rozvádzač a ovládacie zariadenie vydržať menovité skúšobné napätie kábla špecifikované v norme aplikované na časti, ktoré sú stále pripojené ku káblu, zatiaľ čo menovité napätie sa aplikuje na tieto časti kábla. Hlavný obvod je navrhnutý tak, aby zostal pod napätím počas testovania kábla.
