Изоляционную конструкцию распределительного устройства высокого-напряжения можно разделить на изоляцию внутри шкафа и изоляцию внутренних компонентов в зависимости от их расположения.
Наиболее распространенной изоляцией внутри шкафа является воздушная изоляция. Это означает, что воздух используется в качестве изолирующей среды как для частей, находящихся под напряжением, так и для заземления, а также между фазами. Поскольку изоляционное расстояние между фазами в газонаполненном распределительном устройстве значительно уменьшается, размер шкафа распределительного устройства значительно уменьшается. Таким образом, по сравнению с распределительным устройством с воздушной-изоляцией изоляция внутри шкафа обеспечивает такие преимущества, как устойчивость к воздействию окружающей среды, компактные размеры, высокая надежность, повышенная безопасность оператора и необслуживаемость-первичных цепей, что повышает безопасность и надежность. Однако его недостатком является то, что использование газа SF6 может вызвать экологические проблемы.
Для изоляции внутренних компонентов в основном используются твердые изоляционные материалы из керамики, пластика, резины, стекла и других материалов. Например, в вакуумных выключателях, ключевых компонентах распределительных устройств, используются стеклянные или керамические камеры гашения дуги. Изоляционные компоненты вакуумных выключателей обычно изготавливаются из фенольного прессованного материала, армированного стекловолокном 4330, для электроизоляции. Однако этот материал обладает плохой устойчивостью к старению и влагостойкостью, а его изоляционная прочность снижается в процессе эксплуатации. Поэтому в настоящее время для увеличения пути утечки и улучшения изоляционных характеристик используется компрессионное формование ненасыщенного полиэстера, армированного стекловолокном (SMC и DMC). С развитием науки и техники специальные пластмассы все чаще становятся основным твердым изоляционным материалом в распределительных устройствах среднего-напряжения.
Чтобы в полной мере раскрыть преимущества различных изоляционных материалов, появилась технология, сочетающая несколько методов изоляции в одном типе изоляции, которая называется технологией композитной изоляции. В основном есть три типа:
(1) Технология композитной изоляции с воздушной изоляцией в качестве основного корпуса. Эта технология использует воздушную изоляцию в качестве основного корпуса и устанавливает твердые изоляционные перегородки, такие как эпоксидная смола, на пути выпуска, чтобы сократить минимальный зазор между разрядами. Типичные применения включают: надевание термоусадочных изоляционных гильз на шины, нанесение эпоксидной смолы на контакты и т. д. Принцип этой технологии заключается в том, что сплошная изоляционная перегородка выполняет функцию предотвращения разряда. Подача заряда той же полярности, что и напряжение, на поверхность перегородки позволяет улучшить электрическое поле и получить выдерживаемое напряжение в 1,5 раза больше, чем у воздушной изоляции.
(2) Технология композитной изоляции с газовой изоляцией в качестве основного корпуса. Композитная изоляция в газе SF6 низкого-давления, близкого к атмосферному, такая же, как и в газовой изоляции. Установка твердых изоляционных перегородок на пути разряда может улучшить электрическое поле и увеличить выдерживаемое напряжение. Разница лишь в том, что эффект разделения в газе SE6 связан с формой перегородки. Распределительное устройство среднего-напряжения позволяет уменьшить объем оборудования до 1/3 от объема воздушного распределительного устройства за счет сочетания элегазового газа и твердой изоляции.
(3) Технология твердой-газовой-вакуумной композитной изоляции. Особенностью этой технологии является то, что в качестве внешнего закрытого контейнера используется литой твердый изоляционный элемент с поверхностным заземляющим слоем, внутри контейнера размещается вакуумный прерыватель, а оставшееся пространство контейнера заполняется элегазом. Благодаря этому методу объем распределительного шкафа может быть уменьшен до 1/3 объема изоляции из чистого воздуха.
Итак, как повысить уровень изоляции распределительных устройств высокого-напряжения?В основном это следующие меры:
(1) Убедитесь, что чистый воздушный зазор соответствует требованиям. Для распределительных устройств 10 кВ с воздушной изоляцией минимальный воздушный зазор между фазами и землей должен быть не менее 125 мм; Воздушный зазор между проводником и изолирующей перегородкой должен быть не менее 30 мм.
(2) Разумно сконфигурируйте путь утечки внешней изоляции. Необходимая длина пути утечки фарфора является основой для предотвращения пробивания загрязнений. Расстояние утечки внешней изоляции должно быть разумно подобрано в соответствии с условиями загрязнения в данной зоне. Для ЗРУ, работающего в условиях конденсации и сильного загрязнения окружающей среды (загрязнение внутреннего оборудования II уровня), минимальный номинальный путь утечки внешней изоляции составляет 18 мм/кВ для фарфоровых материалов и 20 мм/кВ для органических материалов.
(3) Выбирайте компоненты с хорошими изоляционными свойствами. Следует выбирать компоненты с хорошими изоляционными свойствами, особенно трансформаторы напряжения. Их вольт-амперные характеристики должны соответствовать требованию отсутствия значительного насыщения при сетевом напряжении. Что касается метода подключения, лучше не подключать один или два фазных трансформатора напряжения между фазовой линией и землей, чтобы обеспечить симметрию трех-фазного импеданса относительно земли и избежать смещения нейтральной точки или резонанса.
(4) Используйте межфазные изолирующие перегородки. Если для распределительных устройств тележного типа-типа межфазное расстояние не соответствует требованиям изоляции, решением может быть установка межфазных изолирующих перегородок. Используемые изоляционные перегородки должны представлять собой цельные клеевые изоляционные перегородки, а их материалы: ① ламинированная стеклотканевая плита с эпоксидной смолой, изготовленная путем электрического нагрева и отверждения; ② Пластиковая плита из ненасыщенного полиэстера DMC и SMC, армированная стекловолокном.
(5) Выполните изоляционную герметизацию. Выполните изоляционную герметизацию между отсеками шин каждого распределительного устройства. Если авария произошла в распределительном устройстве, аварию можно ограничить аварийным шкафом, тем самым минимизируя потери. Во-вторых, герметизация и изоляция различных помещений распределительного устройства также является эффективной мерой ограничения масштабов аварии. В качестве шины можно использовать комплект -огнестойких термоусадочных-изоляционных трубок. Для герметизации отсеков шин соседних шкафов также следует использовать дугостойкие и огнестойкие-изоляционные плиты или изоляционные втулки, чтобы предотвратить возникновение аварий, связанных с пожаром, сжигающим лагерь. Нижняя часть шкафа должна быть плотно герметизирована, чтобы предотвратить проникновение мелких животных и предотвратить проникновение влаги из кабельной траншеи и возникновение аварий на землю или межфазного короткого замыкания. Первичный изолирующий статический контакт шкафа тележки должен быть закрыт изолирующим кожухом. Когда тележка выходит из распределительного шкафа, следует использовать изолирующую перегородку, чтобы отделить токоведущую часть статического контакта от отсека тележки, чтобы предотвратить случайное поражение электрическим током обслуживающего персонала. Можно также использовать изолирующую завесу, но после перевода троллейного выключателя в рабочее положение воздушный зазор между токоведущей частью и краем розетки должен быть больше 30 мм. Однако это снижает степень герметизации между отсеками.
(6) Полностью используйте изоляционные материалы. Для изоляционных перегородок следует выбирать изоляционные материалы с хорошими изоляционными характеристиками, негорючие или -негорючие, а также низкой гигроскопичности. Установка огнестойких термоусадочных трубок-к шинам и другим открытым проводникам в распределительном шкафу может повысить уровень изоляции их воздушных зазоров. Кроме того, эффективными мерами по повышению уровня изоляции распределительного шкафа являются также использование однокомпонентного силикона RTV, установка подъемных юбок и окраска шин силиконовой огнестойкой и теплопроводной высоковольтной-изоляционной краской.
(7) Управлять и улучшать операционную среду. Управление и улучшение рабочей среды имеют большое значение для безопасной эксплуатации распределительного устройства. Оборудование подстанции должно придерживаться принципа «очистки при каждой остановке». В распределительных помещениях с высокой влажностью можно принять такие меры, как отопление и установка осушителей, чтобы улучшить условия эксплуатации распределительного оборудования.
