A hőhatás{0}}elemzése a zsugorcsövek elektromos téreloszlására a kapcsolóberendezésekben

Az energiaellátó rendszerek skálájának folyamatos bővülésével és az ipari berendezések növekvő energiaigényével az elektromos hálózatokban a nagyfeszültségű kapcsolóberendezésekkel szemben támasztott követelmények folyamatosan nőnek. Ezen követelmények közül a szigetelési teljesítmény az egyik fontos tényező, amely befolyásolja a berendezések stabil működését. Közép- és nagy-feszültségű kapcsolóberendezésekben a gyűjtősíneknek általában a fali perselyeken kell áthaladniuk a szekrények közötti elektromos kapcsolatok létrehozásához. A gyűjtősín helyzeteltérése, a légrések és a szigetelőanyag konfigurációja közvetlenül befolyásolja az elektromos téreloszlást. Az elmúlt években a hőre zsugorodó szigetelőanyagokat széles körben alkalmazták a gyűjtősín-szigetelő szerkezetekben, mint például a hőre zsugorodó poliolefin gyűjtősín vagy a gyűjtősín-hüvelyek szigetelése, hogy javítsák a gyűjtősínrendszer szigetelési megbízhatóságát és környezeti alkalmazkodóképességét.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A kapcsolóberendezések szerkezeteiben a főgyűjtősíneket, az elágazó gyűjtősíneket és az összekötő gyűjtősíneket általában szigetelő perselyek védik, amelyek általános formái közé tartozik a hőre zsugorodó gyűjtősín vagy a szilárd szigetelőcső gyűjtősín. Ezek a szigetelő szerkezetek nemcsak a vezető felületének szigetelési szilárdságát javítják, hanem megakadályozzák a fémvezetőt a környezeti nedvesség, szennyeződések vagy elektromos ívek általi befolyásolásától. A gyűjtősínek fali perselyeken keresztül történő beszerelése során azonban a szerelési hibák vagy a hosszan tartó -mechanikai igénybevétel miatt a gyűjtősín a perselyen belül központosulhat, ami az elektromos téreloszlás megváltozásához vezethet. Ezért a gyűjtősín helyzetének és a szigetelés vastagságának az elektromos téreloszlásra gyakorolt ​​hatásának elemzése kulcsfontosságú a kapcsolóberendezések tervezésének biztonságának javítása érdekében.

 

Egy tipikus 12 kV-os kapcsolószerkezetben a főgyűjtősínnek szigetelt fali perselyeken kell áthaladnia a szekrények közötti elektromos csatlakozások eléréséhez. A gyűjtősínek jellemzően réz gyűjtősín-szerkezeteket használnak szigetelő réteggel a felületükön, mint például a rézsín PVC szigetelésű vagy hőre zsugorodó gyűjtősín szerkezetek. Ha a gyűjtősín a fali persely közepén van, a rendszer elektromos téreloszlása ​​viszonylag egyenletes. A gyűjtősín vízszintes vagy függőleges eltolásakor azonban megváltozik a vezető és a szigetelőszerkezet közötti légrés, ami befolyásolja az elektromos térerősség eloszlását. A szimulációs vizsgálatok azt mutatják, hogy ha nagy a távolság a gyűjtősín és a fali persely között, a gyűjtősín helyzetének változása csekély hatással van a szigetelőelemek maximális elektromos térerősségére; azonban a rés fokozatos csökkenésével a helyi elektromos tér intenzitása jelentősen megnő.

 

Ha a gyűjtősín nincs felszerelve szigetelő hüvelyekkel, a maximális elektromos tér jellemzően a réz gyűjtősín széléhez vagy lekerekített sarkaihoz közeli levegőtartományban lép fel. Ahogy a gyűjtősín közeledik az átmenő-fali perselyhez, a szűkülő légrés a helyi elektromos térerősség gyors növekedéséhez vezet. Ha a minimális távolság kisebb, mint körülbelül 2 mm, az elektromos térerősség a levegőtartományban meghaladhatja a levegő áttörési térerősségét, növelve a részleges kisülés vagy a szigetelés meghibásodásának kockázatát. Ezért a gyakorlati tervekben általában szigetelő szerkezeteket, például gyűjtősín-szigetelő csövet vagy gyűjtősín-szigetelő lemezeket használnak a rendszer általános szigetelési szintjének javítására és az elektromos térkoncentráció csökkentésére.

 

Ha hőre zsugorodó szigetelő hüvelyeket szerelnek fel a sín felületére, az elektromos tér eloszlása ​​megváltozik. Például hőre zsugorodó hüvelyek vagy egyedi gyűjtősín-szigetelő cső használatakor a szigetelőréteg dielektromos réteget ad a vezető és a levegő közé, így megváltoztatva a helyi elektromos tér útját. A szimulációs eredmények azt mutatják, hogy ha nagy a rés a gyűjtősín és az átmenő-fali persely között, akkor a különböző vastagságú hőre zsugorodó hüvelyek hatása a maximális elektromos térerősségre nem jelentős. Azonban ahogy a gyűjtősín közeledik a perselyhez, a levegő régió marad a legkoncentráltabb elektromos tér helye, és az elektromos térerősség a távolság csökkenésével jelentősen megnő. A különböző szigetelésvastagságok hatásának további kutatása során kiderült, hogy ha nagy a távolság a gyűjtősín és a persely között, a rendszer elektromos terét elsősorban a légrés határozza meg, és a perselyvastagság változása korlátozott hatással van a maximális elektromos térerősségre. Ha azonban a gyűjtősín és a persely közötti rés körülbelül 5 mm-nél kisebb, a szigetelés vastagsága jelentősen befolyásolja az elektromos téreloszlást. Ebben az esetben a vastagabb hőre zsugorodó csősínszerkezet használata tovább csökkenti a vezető és a persely közötti légrést, ami potenciálisan növeli az elektromos térerősséget a levegőben, és így növeli a részleges kisülés kockázatát.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kisebb légréseknél a légtérben a maximális elektromos térerősség jellemzően gyorsan növekszik, ahogy a gyűjtősín és a persely távolsága csökken. Ezzel egyidejűleg egy vastagabb szigetelőréteg tovább sűríti a légteret, ami koncentráltabb helyi elektromos mezőt eredményez. Ezért a gyűjtősín-szigetelő szerkezetek tervezése megköveteli a szigetelésvastagság és a légrés közötti egyensúly átfogó mérlegelését. A megfelelő szigetelő szerkezetek, mint például a gyűjtősínhüvelyes szigetelés vagy a PVC szigetelősín, biztosíthatják a szigetelés biztonságát, miközben elkerülik a légrés túlzott összenyomását.

 

A szimulációs eredmények igazolására részleges kisülési kísérletekkel összehasonlító vizsgálatokat végeztünk különböző szerkezeteken. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy amint a gyűjtősín fokozatosan közeledik az átmenő-fali perselyhez, a rendszer kezdeti részleges kisülési feszültsége jelentősen csökken, ami azt jelzi, hogy a helyi elektromos térerősség elérte azt a szintet, ahol valószínűleg részleges kisülés lép fel. Egyes esetekben még hozzáadott szigetelőrétegek, például hőre zsugorodó csőszerkezetű szigetelt réz gyűjtősín esetén is előfordulhat elektromos térkoncentráció, ha a légrés túl kicsi. Ezért a gyűjtősín beépítési helyzetének megfelelő szabályozása továbbra is kulcsfontosságú intézkedés a szigetelés biztonsága szempontjából.

 

A szimulációs elemzés és a kísérleti eredmények ötvözésével több kulcsfontosságú következtetés vonható le. Először is, ha a gyűjtősín és az átmenő-fali persely közötti távolság körülbelül 5 mm-nél nagyobb, a gyűjtősín helyzetének változása viszonylag kis mértékben befolyásolja az elektromos téreloszlást, és a szigetelő persely vastagsága is korlátozott hatással van a maximális elektromos térerősségre. Másodszor, ha a gyűjtősín és a persely közötti rés kisebb, mint 5 mm, a levegőtérben a maximális elektromos térerősség jelentősen megnő, és minél vastagabb a szigetelőréteg, annál nagyobb az elektromos tér koncentrációja a levegőben. Végül a gyakorlati mérnöki alkalmazásokban a gyűjtősín beépítési helyzetének és a szigetelőszerkezet kialakításának megfelelő szabályozása kulcsfontosságú a légbetörés elkerülése és a berendezések szigetelési megbízhatóságának javítása érdekében. Ezek a tervezési alapelvek nemcsak a hagyományos kapcsolóberendezésekre vonatkoznak, hanem a nagy-áramú csatlakozási struktúrákra is, mint például az elektromos járművek akkumulátorcsatlakozói, az elektromos járművek akkumulátorának csatlakozósínjei és az új energiafelhasználású járművek elektromos rendszereinek akkumulátorterminálsínjei.

 

 

A nagyfeszültségű kapcsolóberendezések, az áramelosztó rendszerek és az új villamosenergia-csatlakozások területén a gyűjtősín-szigetelő szerkezetek jelentős hatással vannak a rendszer megbízhatóságára. Cégünk a nagy teljesítményű gyűjtősín-szigetelési megoldások kutatására, fejlesztésére és gyártására összpontosít, különféle típusú PE hőre zsugorodó csővel szigetelt gyűjtősíneket, gyűjtősín-szigetelő csöveket,Hőre zsugorodó hüvelyek BusBar, és egyedi gyűjtősín-szigetelő cső termékek. Ezeket a szigetelőelemeket széles körben alkalmazzák az áramelosztó kapcsolóberendezésekben, az energiatároló rendszerekben, az új energiajárművek akkumulátor-csatlakozórendszereiben és az ipari áramellátási berendezésekben, hatékonyan javítva a gyűjtősínrendszerek szigetelési teljesítményét és üzembiztonságát, és stabil garanciákat nyújtanak a rendkívül megbízható tápcsatlakozásokhoz.