Kompaktseid SF6 isoleeritud rõngaga põhiseadmeid kasutatakse laialdaselt linna- ja maapiirkondade elektrivõrkudes, tuuleelektrijaamades, keskpinge{1}}lülitusjaamades, tehase elektrijaotuses ja ärihoonetes kogu maailmas. Seetõttu on need ka elektrijaotustooted, mida haldavad elektriettevõtted erinevates riikides ja erinevatel piirkondadel on erinevad nõuded. See artikkel analüüsib neid rakendusnõudeid.
Pärast seda, kui linna- ja maapiirkondade elektrivõrkudest saadav elekter muudetakse kõrgepinge primaaralajaamade kaudu 24/12 kV-le, on kasutajaterminalidele toite jaotamiseks vaja arvukalt piirkondlikke sekundaaralajaamu. SF6 täielikult isoleeritud rõngaspõhistel seadmetel on sekundaarse elektrijaotuse põhitootena lai valik rakendusi ja neid kasutatakse suurtes kogustes. Rõnga põhiseadmete ohutus ja töökindlus mõjutavad otseselt elektrijaotusvõrgu stabiilsust. Kuigi tüüpilised SF6 täielikult isoleeritud rõngaga põhiseadmed vastavad rakendusnõuetele, on mõned riigid ja piirkonnad koostanud erinõuded, mis põhinevad ohutus- ja rakenduskaalutlustel.
SF6 rõnga põhiseade on täielikult suletud süsteem; kõik selle pinge all olevad osad ja lülitid on suletud roostevabast terasest korpusesse. Kogu lülitusseadet ei mõjuta välised keskkonnatingimused, tagades nii töökindluse ja isikliku ohutuse ning hoolduse{2}vaba töö. Laiendatavate siinide valimisel on võimalik saavutada igasugune kombinatsioon, realiseerides täieliku modulaarsuse. Laiendatud siinivarras on täielikult isoleeritud ja varjestatud, tagades kõrge töökindluse ja ohutuse. See vastab sellistele standarditele nagu IEC62271-1, EC62271-100, IEC62271-200, IEC60265 ja IEC60480.
Keskkonnanõuded
1. Kõrge õhuniiskusega alad
Kõrge õhuniiskusega piirkondades tekib sageli kondensaat. Kuigi gaasikambrisse suletud primaarahel jääb puutumatuks, vajavad töömehhanismi ja sekundaarahelaid kaitset. Erilist tähelepanu tuleb pöörata kondensaadi tekkimisele kaitsmekambris. Näiteks üks Austraalia tööstuskasutaja paigaldas rõnga põhiseadme välistingimustesse. See oli hommikul sisse lülitatud ja öösel välja lülitatud, kui koormust polnud. Ühel päeval kaitsme vahetamisel avastati kaitsmehoidikul tugev korrosioon. Kuna kaitsmepesa kate ja korpus olid täielikult suletud, vastates IP67 nõuetele ja silikoonkummist kokkusurumine tagas, et kõrge-pingekaitse suudab taluda toitesagedust ja pinget enda ja korpuse vahel, ei saanud niiskus kaitsmekambrisse siseneda, jättes kasutaja hämmingusse.
Eeldades, et kaitsme paigaldamise ajal on temperatuur 20 kraadi Celsiuse järgi, suhteline õhuniiskus 80% ja kastepunkt 16,4 kraadi Celsiuse järgi ning paigaldusprotsess on pikk, kaitsmekamber on pärast paigaldamist pitseeritud, ideaaljuhul väliskeskkonnast täielikult isoleeritud, on tingimused kondensaadi tekkeks korpuses järgmised: 25 suhteline temperatuur on 25 kraadi Celsiuse järgi. niiskus on kaitsme paigaldamise ajal 60% ning esialgne õhutemperatuur ja õhuniiskus korpuses on samad, mis ümbritseva õhu temperatuur ja niiskus kaitsme paigaldamise ajal, nagu on näidatud allolevas tabelis, kondensatsioonitemperatuur on 16,7 kraadi Celsiuse järgi. Kuna seadmed lülitatakse öösel välja, on ümbritseva õhu temperatuur vaid 5-10 kraadi Celsiuse järgi ja kondenseerumise kastepunkti temperatuur on alati madalam kui ümbritseva õhu temperatuur. Kaitsmekambri sisemus peab olema madalaima õhutemperatuuriga piirkonnas. Madalaima temperatuuriga ala sektsiooni sees on kaitsme kate. Seetõttu saavutab kaitsme kaanel olev kaitsme lukustus kastepunkti temperatuurini, põhjustades kondenseerumist. See tsükkel kordub, mille tulemuseks on hõbedane oksüdatsioon ja kaitsmehoidja tugev korrosioon. Seetõttu peavad rõngaste põhiseadmed seda rakendusstsenaariumi arvesse võtma, hoides kõrgepinge kaitsmekambri kuivana. Kaitsmete vahetamisel tuleb kokkupuuteaja minimeerimiseks järgida niiskustingimusi. Vajadusel tuleks kombineeritud elektrikilpe asendada kaitselülitite kapid.
2. Kõrgus-alad
Kuna gaasiisolatsiooniga -jaotusseadmete peamised pingestatud ahelad on kõik suletud gaasiga täidetud-kastides ja välised ühendused kasutavad tugevat isolatsiooni, ei mõjuta neid välisisolatsioonile avaldatav atmosfäärirõhk. Gaasiisolatsiooniga jaotusseadmete puhul on esmatähtis gaasikarbi tugevus. Lõuna-Ameerika riikides, nagu Tšiili, on kõrgus üldiselt umbes 3500 meetrit. SF6 kompaktse rõnga põhiseadmete puhul kajastub kõrguse mõju peamiselt atmosfäärirõhu muutustes. 3500 meetri kõrgusel on atmosfäärirõhk 0,065 MPa. Eeldusel, et täiturõhuks on 0,13 MPa absoluutrõhk, on 1000 meetri kõrgusel rõhkude erinevus gaasikasti sees ja väljaspool 0,04 MPa.
3000 meetri kõrgusel ulatub aga rõhkude vahe 0,065 MPa-ni. Nendel tingimustel gaasikast laieneb, mis võib põhjustada rebenemist ja lekkeid. Üldine tava on tugevdatud õhukasti kasutamine, rõhualandusventiili, tihendusrõngaste ja muude konstruktsioonide tugevdamine ning täitmisrõhu piisav vähendamine, tagades samas isolatsiooni. Arvestada tuleb mitte ainult tegelike töötingimustega, vaid ka sellega, kas transport läbib kõrg{5}}kõrgusalasid, kasutades madala-rõhuga või ilma{7}}survetransporti, et tagada toote õhutihedus ja vältida õhukasti tugevuse kahjustamist.
Ohutusnõuded
1. Sisekaare rikke hindamine ja rõhu vähendamise meetodid
Välismaiste klientide jaoks on lülitusseadmete sisemiste kaarvikete vastupidamine kohustuslik, kuna inimeste ohutus on ülimalt tähtis. Rõnga põhiseadmed (RMS) peavad läbima sisemise kaare rikke testid, sealhulgas kaabliruumi ja gaasikasti, mis peavad läbima AFL 20kA 1s testi. Üldjuhul peavad ainult AFL-i esi- ja küljed vastama standardile, arvestades seinale paigaldatavat{4}}paigaldust; tagumine kaitse pole tavaliselt vajalik. Paljud RMS-seadmed on paigaldatud eraldi trafoalajaamadesse või välistingimustesse; seetõttu hõlmavad rõhu vähendamise meetodid peamiselt järgmist:
Kaablikraavi rõhuvabastus: RMS-i gaasikarbis ja kaablikambris olev sisemine kaarerõhk lastakse otse kaablikraavi kaudu kaabliruumi tagaosas asuva rõhuvabastuskanali kaudu. Mõned konstruktsioonid tihendavad kaablikraavi tagaosa spetsiaalse rõhualandussüsteemiga, kuid see vähendab kaablikraavi suurust, muutes paigaldamise keeruliseks.
Ülemine-Tagumine rõhu alandamine: rõhk vabastatakse tagumise kanali ülemise osa kaudu. Pärast väljumist liigub õhuvool mööda kapi ülaosa, olles juba läbinud pika vahemaa. See vähendab oluliselt põlemisleegi mõju ning minimeerib seadmete ja personali kahju. See väldib rõhu vabastamist kaablikraavi, mis võib kahjustada kaableid, või kaare rõhu vabastamist otse gaasikambri ülaosast lülitusruumi ülaossa, mis võib kapi ees olevaid töötajaid vigastada või muid seadmeid täiendavalt kahjustada.
Alumine-tase puhvri rõhu alandamine rõnga põhiseadmete jaoks: mõned Euroopa riigid, näiteks Belgia, nõuavad rõnga põhiseadmete rõhu-vabastamist sel viisil. Nagu diagrammil näidatud, on jaotusseadmel ühine alus. Alusruum toimib puhvrina kaare vastu, vähendades kiiresti rõhku ja energiat enne selle vabastamist tagaosas oleva 200x200 mm ava kaudu, minimeerides sellega inimestele ja seadmetele tekitatud kahju.
2. Kaabli vastupidavuse pinge test
Vastavalt standardile IEC 62271-200 saab lülitus- ja juhtseadmeid projekteerida nii, et need võimaldavad testimist, kui nendega on ühendatud kaablid. Seda saab teha spetsiaalsete testühenduste või kaabli otstega. Sel juhul peaksid lülitus- ja juhtseadised vastu pidama standardis määratud kaabli katsepingele, mis on rakendatud kaabliga ühendatud osadele, samas kui nimipinge rakendatakse nendele kaabliosadele. Põhiahel on konstrueeritud nii, et see jääks kaabli testimise ajal pingesse.
