이는 엔지니어와 조달 전문가로부터 끊임없이 듣는 질문입니다. 그리고 그것은 의미가 있습니다. 링 메인 유닛의 단열재는 단순한 충전재가 아닙니다. 이는 스위치기어의 신뢰성, 안전성 및 설치 공간의 중추입니다. 수년에 걸쳐 저는 단열재 기술이 극적으로 발전하는 것을 보아왔고 각 옵션에는 고유한 장단점이 있습니다. 이 장치 내부에 실제로 무엇이 들어 있는지, 그리고 이것이 왜 중요한지 분석해 보겠습니다.
1. 공기 단열
가장 전통적인 옵션부터 시작해 보겠습니다. 공기 절연 RMU는 수십 년 동안 사용되어 왔으며 여전히 좋은 이유로 강세를 보이고 있습니다.
단열재로서의 공기의 현실
공기에 관한 사항은 다음과 같습니다. 무료이고 어디에나 있으며 특별한 처리가 필요하지 않습니다. 하지만 자주 인용되는 유전체 강도 수치는 무엇입니까? 소금 한 알과 함께 섭취하십시오. 실용적인 RMU 설계에서는 완벽한 간격에서 깔끔한 3kV/mm에 의존하지 않습니다. 실제 공기 단열은 공간 거리, 오염 수준 및 습도에 따라 전적으로 달라집니다. 이것이 공기 절연 RMU가 물리적으로 더 큰 이유입니다. 즉, 안전한 전기 간극을 유지하기 위한 공간이 필요합니다.
공기 절연 RMU가 빛나는 곳
공간이 주요 제약이 아닌 실내 산업 응용 분야에 대해 가장 자주 지정되는 것을 봅니다. 공장 변전소, 상업용 건물의 주 스위치룸 또는 밀도가 낮은 지역의 유틸리티 분배 지점을 생각해 보십시오. 유지 관리는 간단합니다. 주로 육안으로 검사하고 구획을 깨끗하게 유지하는 것입니다. 가스 취급이나 복잡한 밀봉이 필요하지 않습니다. 그냥 공기.
절충안? 크기. 비좁은 도시 지하실이나 해양 플랫폼에서 작업하는 경우 공기 단열재가 적합하지 않을 수 있습니다.
2. SF6 가스 절연
이제 우리는 강력한 타자들에 들어가고 있습니다. SF6 절연 RMU는 소형 스위치기어의 판도를 완전히 바꿔 놓았습니다.
SF6의 차별점
SF6는 단순히 '더 나은 공기'가 아닙니다. 완전히 다른 짐승이군요. 압력 하에서의 유전 강도는 위상 간 및 위상 간 간극을 극적으로 감소시킵니다. 그러나 교과서가 항상 강조하지는 않는 것이 바로 SF6의 진정한 마법은 아크 소호 능력에 있다는 것입니다. 부하가 걸린 상태에서 접점이 분리되면 SF6는 전자 에너지를 흡수한 후 거의 즉시 재결합됩니다. 이것이 바로 이 장치가 매우 컴팩트하면서도 상당한 결함 에너지를 처리할 수 있는 이유입니다.
방 안의 코끼리
SF6는 단순히 '더 나은 공기'가 아닙니다. 완전히 다른 짐승이군요. 압력 하에서의 유전 강도는 위상 간 및 위상 간 간극을 극적으로 감소시킵니다. 그러나 교과서가 항상 강조하지는 않는 것이 바로 SF6의 진정한 마법은 아크 소호 능력에 있다는 것입니다. 부하가 걸린 상태에서 접점이 분리되면 SF6는 전자 에너지를 흡수한 후 거의 즉시 재결합합니다. 이것이 바로 이 장치가 매우 컴팩트하면서도 상당한 결함 에너지를 처리할 수 있는 이유입니다.
즉, 설치 공간이 중요한 고전압 애플리케이션의 경우 SF6가 여전히 지배적인 기술입니다. 도심 변전소, 공간 제약이 있는 산업 플랜트, 재생 에너지 수집 시스템에서 이러한 제품을 찾을 수 있습니다. 다음과 같은 고전압 개폐기 옵션에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.금속폐쇄배전반SF6 단열재를 사용할 수 있는 제품은 당사 웹사이트에서 확인하실 수 있습니다.
3. 견고한 절연
이것이 바로 혁신이 흥미로운 부분입니다. 고체 절연 RMU는 기체 유전체에서 근본적인 변화를 나타냅니다.
에폭시를 넘어서 - 실제 사용되는 것
에폭시 수지가 가장 많은 관심을 받고 있으며, 그렇습니다. 널리 사용되고 있습니다. 그러나 현대 RMU의 엔지니어링 등급 재료는 단순한 주조 수지보다 더 정교합니다. 우리는 열팽창을 제어하고 추적 저항을 향상시키는 실리카 필러가 포함된 고리지방족 에폭시 시스템에 대해 이야기하고 있습니다. 이러한 재료는 도체 주위에 진공 주조되어 공극이 없는 모놀리식 절연 시스템을 생성합니다. 왜냐하면 공극은 부분 방전을 의미하고 부분 방전은 고장을 의미하기 때문입니다.
실리콘 고무 - 유연한 옵션
실리콘 고무는 에폭시가 할 수 없는 탄성을 제공합니다. 열 순환이나 진동이 문제가 되는 RMU에서는 실리콘 고무 절연체가 균열 없이 움직임을 수용합니다. 또한 소수성 특성을 유지하므로 표면에 전도성 필름을 형성하는 대신 물이 구슬 모양으로 솟아오르고 굴러갑니다.
실용적인 장점
견고한 절연으로 인해 가스 모니터링이 전혀 필요하지 않습니다. 누출도 없고, 압력 점검도 없고, 온실가스 걱정도 없습니다. 또한 충전부가 캡슐화되어 있기 때문에 본질적으로 염수 분무, 먼지, 습기 등의 오염에 대한 저항력이 더 높습니다. 해안 설치 또는 오염된 산업 환경의 경우 이는 엄청난 신뢰성을 제공합니다.
4. 복합단열재
여기서 선이 흐릿해집니다. 대부분의 최신 RMU는 단일 절연 유형에 의존하지 않습니다.
복합재의 실제 모습
일반적인 가스 절연 RMU를 사용하십시오. 기본 절연체는 SF6일 수 있지만 가스실 내부에는 도체를 지지하고 위치를 유지하는 에폭시 수지 절연체가 있습니다. 이러한 절연체는 가스와 동일한 전기적 스트레스와 스위칭 및 오류 조건 중 기계적 부하를 견뎌야 합니다.
공기 절연 장치에서는 위상 사이 또는 충전 부품과 접지 사이에 폴리에스테르 또는 에폭시 유리 섬유 장벽을 자주 볼 수 있습니다. 이를 통해 안전을 유지하면서 공간을 줄일 수 있습니다. 공기는 1차 절연을 제공하지만 견고한 장벽은 직접적인 아크 경로를 방지합니다.
왜 재료를 혼합해야 하는가?
강점을 활용하는 것입니다. 가스 또는 공기는 거리에 따른 벌크 단열재를 처리합니다. 고체 재료는 인터페이스에서 기계적 지지, 장벽 보호 및 응력 제어 기능을 제공합니다. 올바른 조합을 얻으면 크기, 비용 및 안정성을 동시에 최적화할 수 있습니다.
5. 실제로 선택을 이끄는 요인
RMU를 지정하는 고객과 작업할 때 단열 결정이 한 가지 요소로 결정되는 경우는 거의 없습니다. 우리가 실제로 논의한 내용은 다음과 같습니다.
전압 등급은 단순하지 않습니다
예, 전압이 높을수록 더 나은 유전체 성능이 필요합니다. 그러나 동일한 전압 등급 내에서는 단순성을 위해 공기를 선택하고, 소형화를 위해 SF6을, 환경 준수를 위해 고체를 선택할 수 있습니다. 애플리케이션에 따라 우선순위가 결정됩니다.
환경 계산
SF6는 기술적으로 우수하지만 규제 궤적은 분명합니다. 귀하의 프로젝트 수명이 30년인 경우 SF6가 2050년에도 여전히 허용될 수 있습니까? 많은 고객이 미래에 대비한 설치를 위해 고체 또는 대체 가스 기술(예: 플루오로니트릴 또는 플루오로케톤 혼합물)로 선제적으로 전환하고 있습니다.
총 소유 비용
공기 절연 장치는 초기 비용이 낮지만 설치 공간은 더 큽니다. SF6 장치는 처음에는 비용이 더 많이 들지만 공간을 절약할 수 있습니다. 견고하게 절연된 장치는 수명주기 동안 가스 관리 비용을 제거합니다. 나는 항상 고객에게 구매 가격뿐만 아니라 20년 비용을 모델링해 달라고 요청합니다.
내가 고객에게 말하는 내용
여유 공간이 있고 통제된 실내 환경에 설치하는 경우 공기 단열이 완벽하게 실행 가능하고 비용 효율적입니다.
도시 변전소에 들어가거나 좁은 공간에서 높은 결함 수준을 처리하는 경우 현재로서는 SF6(또는 새로운 대안)가 여전히 실용적인 선택입니다.
민감한 환경, 해안 지역에 있거나 지속 가능성이 요구되는 경우 견고한 단열재를 진지하게 고려해야 합니다. 기술이 성숙해졌고, 신뢰성이 입증되었습니다.
결론
링 메인 유닛의 절연재 선택은 전압 수준, 환경 조건, 비용 및 안전을 포함한 다양한 요소에 따라 달라집니다. 공기, SF6 가스, 고체 단열재 및 복합 단열재는 모두 고유한 특성과 용도를 가지고 있습니다. RMU 공급업체로서 우리는 고객의 특정 요구 사항에 따라 최고의 단열 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
링 메인 유닛 시장에 있고 단열 옵션에 대해 더 자세히 논의하고 싶다면 당사에 연락하여 자세한 상담을 받으시기 바랍니다. 당사의 전문가 팀은 귀하의 프로젝트에 가장 적합한 단열재와 RMU 설계를 선택하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.
참고자료
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IEC 62271-201, 고전압 개폐 장치 및 제어 장치 – 파트 201: 1 kV 이상 최대 52 kV의 정격 전압용 AC 절연 밀폐형 개폐 장치 및 제어 장치.
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CIGRE 기술 브로셔 589, "52 kV 이상의 정격 전압을 위한 가스 절연 스위치기어(GIS) 적용을 위한 사용자 가이드."
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"중압 배전반용 고체 절연체", 유전체 및 전기 절연에 관한 IEEE 거래, Vol. 2020년 6월 27일 3호.
