Czym jest technologia rozdzielnic z izolacją stałą

Wprowadzenie

Przez dziesięciolecia wybór medium izolacyjnego w rozdzielnicach średniego napięcia był binarny: powietrze lub powietrze. Gaz SF6¹. Rozdzielnice z izolacją powietrzną wymagały dużych gabarytów i regularnej konserwacji. Rozdzielnice w izolacji gazowej SF6 zapewniały kompaktowość i wydajność, ale wprowadzały silny gaz cieplarniany o potencjale globalnego ocieplenia 23 500 razy większym niż CO₂ - odpowiedzialność, która rośnie wraz z każdym zaostrzeniem przepisów środowiskowych.

Technologia rozdzielnic z izolacją stałą zastępuje zarówno szczeliny powietrzne, jak i gaz SF6 odlewem. żywica epoksydowa² jako główne medium izolacyjne - zamykając przewody pod napięciem, szyny zbiorcze i elementy przełączające w stałym materiale dielektrycznym, który zapewnia doskonałą odporność na zanieczyszczenia, eliminuje wymagania dotyczące zarządzania gazem, zmniejsza powierzchnię instalacji nawet o 50% w porównaniu z AIS i zapewnia bezobsługowy system izolacji o 30-letniej żywotności.

Dla inżynierów elektryków projektujących podstacje wtórne, przemysłowe systemy zasilania i infrastrukturę SN energii odnawialnej, technologia SIS stanowi fundamentalną zmianę w sposobie projektowania izolacji średniego napięcia - nie jest to stopniowe ulepszanie istniejącej technologii gazowej lub powietrznej, ale inna filozofia izolacji o odrębnych właściwościach użytkowych, referencjach środowiskowych i ekonomii cyklu życia. Zrozumienie, czym jest technologia rozdzielnic z izolacją stałą, jak działa i gdzie przewyższa alternatywne rozwiązania, jest podstawą każdego dobrze określonego zamówienia na nowoczesną rozdzielnicę SN.

Niniejszy artykuł stanowi kompletne źródło informacji technicznych na temat technologii rozdzielnic z izolacją stałą - od fizyki izolacji i materiałoznawstwa po architekturę systemu, wybór aplikacji i wymagania konserwacyjne w całym zakresie dystrybucji SN.

Spis treści

• Czym jest technologia izolacji stałej i jak sprawdza się w rozdzielnicach SN?
• Jak wypada wydajność rozdzielnicy SIS w porównaniu do AIS i GIS w kluczowych parametrach?
• Jak dobrać rozdzielnicę z izolacją stałą do danego zastosowania?
• Jakie są wymagania dotyczące instalacji, konserwacji i cyklu życia rozdzielnic SIS?

Czym jest technologia izolacji stałej i jak sprawdza się w rozdzielnicach SN?

Technologia rozdzielnic z izolacją stałą polega na zastosowaniu odlewanych stałych materiałów dielektrycznych - głównie związków żywicy epoksydowej - jako głównego medium izolacyjnego otaczającego wszystkie przewody SN pod napięciem, szyny zbiorcze i interfejsy elementów przełączających w zespole rozdzielnicy. W przeciwieństwie do izolacji powietrznej (która opiera się na fizycznych odstępach) lub izolacji gazowej (która opiera się na ciśnieniowym SF6 w celu uzyskania wytrzymałości dielektrycznej), izolacja stała osiąga swoje właściwości dielektryczne dzięki wewnętrznej strukturze molekularnej samego materiału hermetyzującego.

Fizyka stałej izolacji dielektrycznej

W każdym systemie izolacyjnym wytrzymałość dielektryczna to maksymalne pole elektryczne, jakie materiał może wytrzymać przed przebiciem - punkt, w którym nośniki ładunku przyspieszają przez materiał, tworząc ścieżkę przewodzącą i katastrofalną awarię. Wytrzymałość dielektryczna środka izolacyjnego określa, jak blisko uziemionych struktur i siebie nawzajem mogą znajdować się przewody pod napięciem, co bezpośrednio wpływa na fizyczny rozmiar sprzętu.

Porównanie wytrzymałości dielektrycznej:

• Powietrze (1 bar, jednolite pole): 30 kV/cm
• SF6 (3 bar): ~220 kV/cm
• Odlewana żywica epoksydowa (APG): 180-200 kV/cm (luzem); efektywnie nieograniczone na powierzchniach z odpowiednią gradacją pola

Wytrzymałość dielektryczna odlewanej żywicy epoksydowej jest zbliżona do wytrzymałości SF6 pod ciśnieniem - dlatego rozdzielnice SIS osiągają zwartość porównywalną z rozdzielnicami GIS bez konieczności stosowania systemu gazu pod ciśnieniem. Co ważniejsze, stała izolacja eliminuje tryb uszkodzenia powierzchniowego, który ogranicza sprzęt z izolacją powietrzną w zanieczyszczonych środowiskach: stała powierzchnia epoksydowa nie może zostać zanieczyszczona przez unoszące się w powietrzu cząsteczki, wilgoć lub kondensację w sposób, w jaki mogą to zrobić powierzchnie izolacyjne ze szczeliną powietrzną.

Automatyczna żelacja ciśnieniowa (APG) - Technologia produkcji

Izolacja stała w rozdzielnicach SIS jest wytwarzana za pomocą automatycznego żelowania ciśnieniowego (APG) - precyzyjnego procesu odlewania, który wtryskuje ciekłą żywicę epoksydową pod kontrolowanym ciśnieniem do podgrzewanej formy zawierającej zespół przewodnika, a następnie utwardza żywicę pod precyzyjnymi profilami temperatury i ciśnienia, aby wytworzyć pozbawiony pustych przestrzeni, wolny od pęcherzyków stały korpus izolacyjny.

Krytyczne parametry procesu APG:

• System żywicy: Cykloalifatyczna żywica epoksydowa z utwardzaczem bezwodnikowym i trójwodzianem tlenku glinu (ATH) zapewniającym zwiększoną odporność na łuk elektryczny i stabilność termiczną.
• Temperatura formy: 130-160°C podczas żelowania; kontrolowane, aby zapobiec pękaniu pod wpływem naprężeń termicznych
• Ciśnienie wtrysku: 3-8 bar, aby wyeliminować puste przestrzenie i zapewnić całkowitą hermetyzację przewodów
• Cykl utwardzania: 4-8 godzin w podwyższonej temperaturze, a następnie utwardzanie w temperaturze 140°C w celu zapewnienia stabilności wymiarowej.
• Kontrola jakości: Każdy odlewany element jest poddawany częściowe rozładowanie³ testowanie (< 5 pC przy 1,5 × Um) w celu sprawdzenia, czy izolacja jest wolna od pustych przestrzeni

Pustki w odlewanej izolacji epoksydowej są podstawowym trybem awarii jakości - pustka o średnicy zaledwie 0,1 mm tworzy punkt początkowy częściowego wyładowania, który stopniowo niszczy otaczającą izolację pod napięciem roboczym, ostatecznie powodując uszkodzenie izolacji. Odpowiednio kontrolowany proces APG eliminuje puste przestrzenie poprzez utrzymywanie dodatniego ciśnienia podczas żelowania, zapobiegając tworzeniu się wnęk skurczowych podczas utwardzania żywicy.

Stopniowanie pola elektrycznego w systemach izolacji stałej

Przy nieciągłościach geometrycznych - krawędziach przewodów, interfejsach połączeń i granicach izolacji - pole elektryczne koncentruje się do poziomów, które mogą przekroczyć lokalną wytrzymałość dielektryczną, nawet jeśli średnie pole mieści się w granicach. Konstrukcja SIS z izolacją stałą wykorzystuje dwie techniki zarządzania koncentracją pola:

Geometryczne stopniowanie pola:
Krawędzie przewodnika i interfejsy zakończeniowe są zaprojektowane z kontrolowanymi promieniami (minimum 3-5 mm dla zastosowań SN), aby rozprowadzić pole elektryczne na większej powierzchni, zmniejszając szczytowe natężenie pola poniżej progu zapłonu wyładowań niezupełnych.

Warstwy gradacji pola rezystancyjnego lub pojemnościowego:
Na stykach między stałymi elementami izolacyjnymi - złączami szyn zbiorczych, zakończeniami kabli i połączeniami przerywaczy - nakładane są warstwy gradientu pola z materiału półprzewodzącego lub gradientu pojemnościowego, aby równomiernie rozłożyć gradient pola elektrycznego na styku, zapobiegając koncentracji pola na granicy złącza.

Architektura systemu rozdzielnic SIS

Kompletny panel rozdzielnicy SIS integruje technologię izolacji stałej we wszystkich podstawowych funkcjach izolacji:

• Szynoprzewody w obudowie epoksydowej: Trójfazowe szyny zbiorcze w pełni zamknięte w odlewanej żywicy epoksydowej, eliminując wymagania dotyczące prześwitu między fazą a uziemieniem
• Przekładniki prądowe w izolacji stałej (CT): Toroidalne przekładniki prądowe odlewane bezpośrednio na obudowaną szynę zbiorczą - nie jest wymagany oddzielny montaż przekładnika prądowego ani odstęp powietrzny.
• Końcówki kablowe w obudowie epoksydowej: Wtykowe lub przykręcane interfejsy kablowe z wstępnie uformowanymi stożkami naprężającymi zapewniającymi ciągłość izolacji stałej od kabla do szyny zbiorczej.
• Przerywacz podciśnienia⁴ montaż: Element przełączający - przerywacz próżni na fazę - zamontowany w solidnej konstrukcji izolacyjnej, z obudową epoksydową zapewniającą zarówno wsparcie mechaniczne, jak i podstawową izolację uziemienia.
• Mechanizm siłownika magnetycznego: Mechanizm operacyjny siłownika z magnesem trwałym (PMA) zapewnia wytrzymałość mechaniczną M2 i szczelną, bezobsługową konstrukcję

Kluczowe właściwości materiałów do izolacji stałej

Własność	Żywica epoksydowa (APG)	Powietrze (odniesienie)	SF6 (3 bar)
Wytrzymałość dielektryczna (luzem)	180-200 kV/cm	30 kV/cm	~220 kV/cm
Przenikalność względna (εr)	3.5-4.5	1.0	1.006
Klasa termiczna	F (155°C)	—	—
Odporność na zanieczyszczenia	Doskonały (uszczelniona powierzchnia)	Słaby (zanieczyszczenie powierzchni)	Doskonały (zapieczętowany)
Rozpoczęcie częściowego rozładowania	> 1,5 × Um (bez pustych przestrzeni)	NIE DOTYCZY	> 1,5 × Um
Przewodność cieplna	0,2-0,8 W/m-K	0,026 W/m-K	0,014 W/m-K
Odporność na łuk elektryczny (IEC 61621)	> 180 sekund	NIE DOTYCZY	NIE DOTYCZY
Wpływ na emisję gazów cieplarnianych	Brak	Brak	GWP 23,500

Jak wypada wydajność rozdzielnicy SIS w porównaniu do AIS i GIS w kluczowych parametrach?

Rozdzielnice z izolacją stałą zajmują wyraźną pozycję w stosunku do AIS i GIS - łącząc zalety środowiskowe i prostotę konserwacji technologii próżniowej z kompaktowością zbliżoną do GIS, przy koszcie cyklu życia, który zwykle obniża obie alternatywy dla zastosowań dystrybucyjnych SN w zakresie 12-40,5 kV.

Powierzchnia i oszczędność miejsca

Rozdzielnice SIS osiągają kompaktowe wymiary dzięki eliminacji odstępów powietrznych. W AIS minimalne odstępy międzyfazowe i między fazą a ziemią wymagane przez normę IEC 62271-1 przy napięciu 12 kV wynoszą:

• Prześwit między fazą a uziemieniem (powietrze): Minimum 120 mm
• Luz międzyfazowy (powietrze): Minimum 160 mm

W systemie SIS, odstępy te są zastąpione izolacją epoksydową o wytrzymałości dielektrycznej 180-200 kV/cm, co zmniejsza wymaganą grubość izolacji do 8-15 mm przy napięciu 12 kV. Rezultatem jest zmniejszenie szerokości panelu o 40-60% w porównaniu do równoważnego AIS i zmniejszenie głębokości o 30-50%.

Porównanie typowych wymiarów paneli (12kV, 630A, 25kA):

Parametr	AIS	GIS	SIS
Szerokość panelu	800-1000 mm	500-650 mm	400-550 mm
Głębokość panelu	1,200-1,600 mm	800-1000 mm	600-800 mm
Wysokość panelu	2200 mm	2000 mm	1,800-2,000 mm
Powierzchnia podłogi na panel	0.96-1.60 m²	0.40-0.65 m²	0.24-0.44 m²
Względny ślad	100% (odniesienie)	~45%	~30%

Wymagania dotyczące konserwacji

Szczelna konstrukcja rozdzielnicy SIS - solidna izolacja epoksydowa bez szczelin powietrznych do zanieczyszczenia, brak gazu SF6 do monitorowania i przerywacze próżniowe bez wewnętrznego dostępu do konserwacji - tworzy profil konserwacji zasadniczo różniący się od AIS lub GIS:

Wymagania dotyczące konserwacji systemu AIS:

• Rocznie: Czyszczenie powierzchni izolacji; pomiar rezystancji styków
• 3 lata: Kontrola i czyszczenie zsypu łukowego; smarowanie mechanizmu
• 5 lat: Pełny przegląd; ocena wymiany styków
• Po awarii: Natychmiastowa inspekcja kanału łukowego; odkażanie powierzchni izolacji

Wymagania dotyczące konserwacji GIS:

• 6 miesięcy: Kontrola ciśnienia SF6; kontrola szczelności
• 1 rok: Analiza wilgotności i czystości gazu
• 3 lata: Pełna analiza gazu; kontrola rezystancji styków
• Po awarii: Analiza jakości gazu; sprawdzenie produktu rozkładu przed ponownym włączeniem zasilania

Wymagania dotyczące konserwacji SIS:

• Rocznie: Pomiar rezystancji styków; kontrola czasu pracy; inspekcja wizualna
• 3 lata: Test wysokiej częstotliwości zasilania; pomiar częściowego rozładowania
• 5 lat: Pomiar drogi styku; pełna weryfikacja elektryczna
• Po wystąpieniu usterki: test Hi-pot + pomiar wyładowań niezupełnych + rezystancja styków

Eliminacja konserwacji rynny łukowej, zarządzania gazem SF6 i czyszczenia powierzchni izolacji zmniejsza roczny koszt konserwacji SIS o 60-75% w porównaniu z AIS i 40-55% w porównaniu z GIS w ciągu 25-letniego okresu użytkowania.

Wydajność środowiskowa

Ekologiczność rozdzielnic SIS jest bezpośrednią konsekwencją wyboru technologii:

• Zero SF6: Brak zawartości gazów cieplarnianych, brak obowiązków wynikających z przepisów F-Gas, brak wymagań dotyczących certyfikowanego personelu obsługującego gaz, brak kosztów odzysku gazu po zakończeniu eksploatacji
• Brak gazów łukowych: Wygaszanie łuku próżniowego nie wytwarza toksycznych produktów rozkładu - nie generuje SOF₂, SO₂F₂ ani HF podczas operacji przełączania.
• Zmniejszona objętość materiału: Kompaktowa konstrukcja zużywa mniej stali, miedzi i materiału izolacyjnego na znamionową moc MVA niż AIS
• Po zakończeniu użytkowania nadaje się do recyklingu: Osłonę z żywicy epoksydowej można mechanicznie oddzielić od miedzianych przewodów w celu odzyskania materiału; nie jest wymagana utylizacja niebezpiecznych gazów.

Pełne porównanie wydajności: SIS vs. AIS vs. GIS

Parametr	AIS	GIS (SF6)	SIS (próżnia)
Zakres napięcia	12-40,5kV	12-1,100kV	12-40,5kV
Względny ślad	100%	~45%	~30%
Środek do hartowania łukowego	Powietrze	SF6	Próżnia
Izolacja Średnia	Powietrze	SF6	Solid Epoxy
Odporność na zanieczyszczenia	Słaby	Doskonały	Doskonały
Częstotliwość konserwacji	Wysoki	Średni	Niski
Zawartość gazów cieplarnianych SF6	Brak	Tak (GWP 23 500)	Brak
Wytrzymałość elektryczna	Standard E1	E1-E2	Standard E2
Wytrzymałość mechaniczna	Standard M1	M1-M2	Standard M2
Koszt cyklu życia (25 lat)	Średni	Średnio-wysoki	Niski
Odpowiednie środowiska	Czystość wewnątrz pomieszczeń	Wewnątrz/na zewnątrz	Wewnątrz/w trudnych warunkach

Przypadek klienta: rozdzielnica SIS rozwiązująca wyzwanie związane z przestrzenią i zgodnością ze środowiskiem

Kierownik ds. zamówień nadzorujący modernizację podstacji wtórnej 24kV dla kampusu produkcji farmaceutycznej w Europie Zachodniej skontaktował się z Bepto z dwoma jednoczesnymi ograniczeniami: dostępne pomieszczenie podstacji było o 35% mniejsze niż powierzchnia istniejącego sprzętu AIS, który był wymieniany, a polityka środowiskowa kampusu zabraniała stosowania jakichkolwiek urządzeń zawierających SF6 w nowych instalacjach - eliminując GIS jako opcję.

Po określeniu rozdzielnicy SIS firmy Bepto z solidną izolacją epoksydową i przerywaczami próżniowymi, zespół inżynierów zainstalował kompletną linię rozdzielnicy 24kV - osiem paneli zasilających plus sekcję magistrali - w dostępnym pomieszczeniu, z prześwitem 15%. Konstrukcja zero SF6 spełniła wymagania polityki środowiskowej kampusu bez żadnych kompromisów, a uszczelniona konstrukcja z izolacją stałą została określona jako niewymagająca corocznych interwencji konserwacyjnych poza pomiarem rezystancji styków - znacząca korzyść operacyjna dla zakładu farmaceutycznego, w którym dostęp do podstacji wymaga protokołów pomieszczeń czystych.

Jak dobrać rozdzielnicę z izolacją stałą do danego zastosowania?

Prawidłowa specyfikacja rozdzielnicy SIS wymaga systematycznej oceny wymagań elektrycznych, warunków środowiskowych, ograniczeń przestrzennych, możliwości konserwacji i obowiązków regulacyjnych - ze szczególnym uwzględnieniem wymagań dotyczących weryfikacji systemu izolacji, które odróżniają rzeczywistą wydajność izolacji stałej od deklaracji marketingowych.

Krok 1: Określenie wymagań elektrycznych

• Napięcie znamionowe: 12kV, 24kV lub 40,5kV - potwierdzenie zgodności BIL (75/125/185kV) z koordynacją izolacji systemu
• Znamionowy prąd normalny: 630A, 1250A lub 2500A - należy zweryfikować wartość znamionową temperatury przy maksymalnej temperaturze otoczenia (standardowo 40°C; wartość znamionowa powyżej)
• Obciążalność zwarciowa: 16 kA, 20 kA, 25 kA lub 31,5 kA - potwierdzenie zarówno prądu wyłączającego zwarcie (przerywacz próżniowy), jak i prądu wytrzymywanego zwarcia (szyna zbiorcza i obudowa).
• Klasy wytrzymałościowe: Określ M2/E2 dla wszystkich automatycznych lub często przełączanych aplikacji; zweryfikuj obie klasy w certyfikacie badania typu
• Specjalne obowiązki związane z przełączaniem: Określenie wymagań dotyczących przełączania pojemnościowego, indukcyjnego lub silnikowego; potwierdzenie specjalnych parametrów pracy przerywacza próżniowego

Krok 2: Weryfikacja jakości systemu izolacji

• Test częściowego rozładowania: Wymagany fabryczny certyfikat testu PD dla każdego odlewanego elementu epoksydowego przy 1,5 × Um/√3; PD < 5 pC potwierdza izolację wolną od pustych przestrzeni.
• Test typu dielektrycznego: Potwierdź, że testy częstotliwości zasilania i odporności na impulsy piorunowe zgodnie z normą IEC 62271-1 zostały przeprowadzone na kompletnym zespole panelu, a nie na poszczególnych komponentach.
• Odporność na izolację: Wymagany pomiar podczerwieni > 1000 MΩ przy 2,5 kV DC między fazami i faza-ziemia przy odbiorze fabrycznym.
• Test cyklu termicznego: W przypadku instalacji o dużych wahaniach temperatury należy potwierdzić, że system izolacyjny został zakwalifikowany do określonego zakresu temperatur bez pęknięć lub rozwarstwień.

Krok 3: Dopasowanie standardów i certyfikatów

• IEC 62271-200⁵: Rozdzielnica SN w obudowie metalowej - podstawowy standard dla kompletnego montażu paneli SIS
• IEC 62271-100: Test typu wyłącznika próżniowego - przerwanie zwarcia, przerwanie obciążenia i wytrzymałość
• IEC 62271-1: Typowe specyfikacje - wytrzymałość dielektryczna, wzrost temperatury, wytrzymałość mechaniczna
• IEC 61641: Testowanie łuku wewnętrznego - należy określić klasyfikację IAC (AFL / AFLR) dla bezpieczeństwa personelu
• IEC 60270: Pomiar wyładowań niezupełnych - określenie poziomu akceptacji wyładowań niezupełnych dla weryfikacji jakości izolacji
• GB/T 11022 / GB/T 3906: Chińskie normy krajowe dotyczące rozdzielnic WN

Scenariusze zastosowań

• Miejskie podstacje drugorzędne: SIS zapewnia kompaktowe wymiary w instalacjach o ograniczonej przestrzeni w centrach miast; zero SF6 dla zgodności z wymogami ochrony środowiska
• Przemysłowe podstacje SN: SIS dla zakładów chemicznych, farmaceutycznych, przetwórstwa spożywczego i cementowni - szczelna izolacja odporna na agresywną atmosferę
• Kolekcja MV energii odnawialnej: SIS do przełączania zasilaczy farm słonecznych i wiatrowych - 25-letni bezobsługowy okres eksploatacji dopasowany do cyklu życia zasobów odnawialnych
• Data Center MV Distribution: SIS dla krytycznej infrastruktury energetycznej - najwyższa niezawodność, zero nieplanowanych konserwacji, brak złożoności zarządzania gazem
• Morskie i przybrzeżne: SIS z obudową IP65+ do dystrybucji zasilania platformy - odporność na mgłę solną i wilgoć bez ryzyka środowiskowego SF6
• Podstacje zintegrowane z budynkiem: SIS do podstacji w budynkach komercyjnych, szpitalach i na lotniskach - kompaktowy, cichy, bez emisji gazów

Jakie są wymagania dotyczące instalacji, konserwacji i cyklu życia rozdzielnic SIS?

Uszczelniona, solidna konstrukcja izolacyjna rozdzielnic SIS upraszcza instalację i konserwację w porównaniu do AIS i GIS - ale wprowadza określone wymagania dotyczące weryfikacji systemu izolacji, jakości połączeń szyn zbiorczych i monitorowania stanu, które muszą być zrozumiane i wdrożone, aby osiągnąć pełną wydajność cyklu życia technologii.

Lista kontrolna instalacji przed uruchomieniem

1. Weryfikacja momentu obrotowego złącza szyn zbiorczych - Wszystkie połączenia śrubowe szyn zbiorczych muszą być dokręcone zgodnie ze specyfikacją producenta przy użyciu skalibrowanego klucza dynamometrycznego; niedokręcone połączenia powodują nagrzewanie rezystancyjne i naprężenia termiczne izolacji; zbyt mocno dokręcone połączenia powodują pękanie powłoki epoksydowej.
2. Kontrola stożka naprężeniowego zakończenia kabla - Wstępnie uformowane stożki naprężające na stykach kabli muszą być prawidłowo osadzone i wolne od zanieczyszczeń; niewłaściwa instalacja powoduje koncentrację pola na styku kabla z szyną.
3. Wyrównanie i wypoziomowanie panelu - Panele SIS muszą być wyrównane i wypoziomowane zgodnie z tolerancją producenta przed połączeniem szyn zbiorczych; niewspółosiowość napręża epoksydowe połączenia szyn zbiorczych i może powodować pękanie pod wpływem rozszerzalności cieplnej.
4. Test akceptacji częściowego rozładowania - Przeprowadzić pomiar wyładowań niezupełnych na całym zainstalowanym panelu przy 1,2 × Um/√3 zgodnie z normą IEC 60270 przed włączeniem zasilania; wyładowania niezupełne > 10 pC na zainstalowanym zespole wskazują na usterkę złącza lub zakończenia wymagającą zbadania.
5. Test rezystancji izolacji - Pomiar IR przy napięciu 2,5 kV DC między fazami i między fazą a ziemią; IR > 1000 MΩ wymagane przed włączeniem zasilania
6. Test przerywacza próżniowego Hi-Pot - Przyłożenie napięcia testowego o częstotliwości sieciowej do otwartych styków zgodnie z normą IEC 62271-100; potwierdza integralność próżniową wszystkich przerywaczy po transporcie i instalacji.

Harmonogram konserwacji rozdzielnicy SIS

Interwał	Działanie	Kryterium akceptacji
Roczny	Rezystancja styków; czas pracy; kontrola wizualna	< 100 μΩ; ±20% wartości wyjściowej; brak uszkodzeń
3 lata	Potencjometr wysokiej częstotliwości (otwarte styki); pomiar wyładowań niezupełnych	Brak rozgorzenia; zainstalowane wyładowanie niezupełne < 10 pC
5 lat	Pomiar drogi styku; pełna weryfikacja elektryczna	Skok > minimalny limit zużycia; wszystkie parametry w specyfikacji
10 lat	Kompleksowa ocena; kontrola mechanizmu	Zgodnie z protokołem producenta
Po usterce	Hi-pot + PD + rezystancja styków; skanowanie termiczne izolacji	Pełne kryteria akceptacji

Najczęstsze błędy związane z instalacją i obsługą systemu SIS

• Nieprawidłowy moment dokręcenia złącza szyny zbiorczej - najczęstsza wada instalacji SIS; niedokręcone złącza powodują stopniowy wzrost rezystancji styku i ucieczkę termiczną; zawsze używaj skalibrowanych narzędzi dynamometrycznych i weryfikuj za pomocą termowizji przy pierwszym obciążeniu
• Pominięcie testu wyładowań niezupełnych po instalacji - Wibracje transportowe i obsługa instalacji mogą uszkodzić komponenty epoksydowe lub zakłócić stożki naprężeniowe kabli; testowanie PD jest jedyną niezawodną metodą wykrywania uszkodzeń izolacji spowodowanych instalacją przed podłączeniem zasilania.
• Nakładanie natrysku termicznego lub farby na powierzchnie epoksydowe - powłoki nakładane na powierzchnie izolacji epoksydowej zmieniają rezystywność powierzchni i mogą tworzyć punkty zapłonu wyładowań niezupełnych; nigdy nie należy nakładać żadnych powłok na fabrycznie wykończoną izolację epoksydową.
• Przekroczenie znamionowego prądu zwarcia - Przerywacze próżniowe są przystosowane do określonego prądu szczytowego (2,5 × Isc); przekroczenie tej wartości grozi zgrzaniem styków, co uniemożliwi późniejsze działanie wyzwalacza.

Wnioski

Technologia rozdzielnic z izolacją stałą stanowi połączenie trzech niezależnych osiągnięć inżynieryjnych - odlewanej izolacji epoksydowej, gaszenia łuku próżniowego i napędu z magnesami trwałymi - w architekturze systemu rozdzielnicy, która jednocześnie spełnia ograniczenia przestrzenne, obciążenia konserwacyjne, zobowiązania środowiskowe i wymagania niezawodności nowoczesnej dystrybucji energii SN. W zakresie zastosowań 12-40,5 kV, w których działa technologia SIS, zapewnia ona atrakcyjne połączenie kompaktowej powierzchni, zerowego wpływu SF6 na środowisko, wydajności klasy wytrzymałości E2/M2 i 25-letniej żywotności zminimalizowanej pod względem konserwacji, której ani AIS, ani GIS nie mogą dorównać we wszystkich parametrach jednocześnie.

Wybieraj rozdzielnice z izolacją stałą tam, gdzie przestrzeń jest ograniczona, środowisko jest trudne, dostęp do konserwacji jest ograniczony lub zgodność z przepisami środowiskowymi zabrania stosowania SF6 - i weryfikuj jakość izolacji poprzez testy wyładowań niezupełnych, a nie tylko napięcie znamionowe, ponieważ w technologii izolacji stałej jakość odlewanej żywicy epoksydowej stanowi o jakości rozdzielnicy.

Najczęściej zadawane pytania dotyczące technologii rozdzielnic z izolacją stałą

1. techniczny wgląd w wysoki współczynnik ocieplenia globalnego gazu SF6 w porównaniu z CO2 ↩

2. dane materiałoznawcze dotyczące wytrzymałości dielektrycznej i stabilności termicznej lanej żywicy epoksydowej ↩

3. metody diagnostyczne do wykrywania pustek w izolacji i zapewniania długoterminowej niezawodności dielektrycznej ↩

4. szczegóły techniczne dotyczące technologii hartowania łukowego i wytrzymałości elektrycznej w środowisku próżniowym ↩

5. urzędowe wymagania bezpieczeństwa i eksploatacyjne dla rozdzielnic średniego napięcia w obudowach metalowych ↩