EN
Що таке ізоляційні деталі та деталі з епоксидної смоли?
Ізоляційні та епоксидні смоли є діелектричними компонентами, які з’єднують обладнання середньої напруги — електрично й механічно. Опорні ізолятори підтримують шини й сприймають механічне консольне навантаження. Коробки контакту, також відомі як ливарні коробки, утворюють ізолюючий інтерфейс між висувною тележкою вакуумного вимикача й нерухомими провідниками. Стінні прохідні ізолятори герметизують і ізолюють шини, що проходять крізь заземлені перегородки відсіків. GIS-рукави забезпечують точку підключення кабельного ліктя в кільцевих розподільних пристроях, зберігаючи цілісність газу SF6 й одночасно забезпечуючи номінальну діелектричну ізоляцію. Кожен із цих ізоляційних та епоксидних компонентів має чітко визначене електричне й механічне призначення в розподільному щиті, а вибір неправильного компонента — навіть того, що має відповідний клас напруги — може призвести до діелектричних слабких місць, які не виявляються під час введення в експлуатацію, але поступово погіршуються протягом років експлуатації.
Ключові характеристики продукту
З діелектричної точки зору специфікація, що відрізняє достатню ізоляцію від надійної у епоксидній смолі, — це технологічний процес виробництва, а не лише номінальна напруга. Ізоляційні елементи та деталі з епоксидної смоли в цій категорії виготовляються методом лиття APG (Automatic Pressure Gelation), під час якого смолу вводять у нагріту форму під контрольованим тиском і поступово затверджують. У результаті утворюється щільна матриця без пор. Пори є місцями виникнення часткових розрядів, а саме часткові розряди — це механізм, що зрештою пробиває ізолятор протягом багатьох років експлуатації. Кожен компонент проходить випробування на часткові розряди, зазвичай до рівня нижче 10 пКл при 1,1-кратній номінальній напрузі — цей поріг свідчить про справжню діелектричну цілісність, а не лише про номінальну відповідність.
Можливо, ви очікуєте, що епоксидна композиція, яка відповідає стандартам МЕК, буде достатньою для всіх умов монтажу. Проблема полягає в тому, що епоксидні смоли загального призначення на основі бісфенолу схильні до поверхневого струму й деградації під впливом УФ-випромінювання в умовах високої вологості або при прямому УФ-опроміненні, тоді як циклоаліфатичні епоксидні смоли зберігають поверхневий опір у ширшому діапазоні навколишніх умов. Цей асортимент ізоляційних деталей та епоксидних смол використовує циклоаліфатичну формулювання, щоб забезпечити монтаж як у прибережних підстанціях з високою температурою, так і в умовах екстремального холоду, з підтвердженим робочим діапазоном від −40 °C до +105 °C.
- Опорні ізолятори та ізолятори для кріплення шин: номінальна напруга 12 кВ, 24 кВ та 40,5 кВ; консольне навантаження від 1000 Н до 2500 Н; латунні різьбові вставки M10 та M12 на обох кінцях; глибокі чергуючі сплески по довжині поверхні для підвищення стійкості до перекриття в умовах високої вологості.
- Контактні коробки (коробки з отворами для підключення): номінальна напруга 12 кВ, струм 630 А–1250 А; гладка ізольована внутрішня порожнина; контактні вставки з мідно-сплавного матеріалу зі срібним покриттям; скоси для запобігання струмоведенню по поверхні; фланцева квадратна монтажна основа для комутаційних пристроїв типу KYN28 та сумісних панелей.
- Стінні прохідні ізолятори: номінальна напруга 12 кВ; порожнистий канал для проходження суцільного шинопроводу; чергуючі скоси для забезпечення високої стійкості до пробою; інтегрований центральний фланець для кріплення до перегородки відсіку; доступні у круглому та овальному профілях із повним набором розмірів.
- GIS-рукав 202: номінальна напруга 24 кВ, струм 200 А–630 А; провідний вивід для підключення суцільного шинопроводу; ущільнення у вигляді кільця O-тип; конічна нижня частина для оптимізації електричного поля; призначений для застосування з кабельними ліктевими роз’єднувачами у РПС.
Зазвичай застосовуються
Ці деталі з ізоляційного матеріалу та епоксидної смоли мають розміри та проходять випробування для безпосереднього використання в повітряних металооболонкових комутаційних пристроях на 12 кВ і 24 кВ, унітарних розподільчих пристроях кільцевого типу та газоізольованих комутаційних пристроях. Основні типи панелей — KYN28, HXGN, RMU та GIS-збірки — це найпоширеніші формати середньонапружених комутаційних пристроїв у розподільних підстанціях Східної Європи, Африки, Близького Сходу та Південно-Східної Азії.
Асортимент охоплює як виробництво нових панелей, так і потреби у технічному обслуговуванні з використанням деталей-замінників. Для виробників панелей деталі з ізоляційного матеріалу та епоксидної смоли забезпечують опорні ізолятори, вводи та елементи контактних з’єднань у панелях KYN28 або HXGN на підставі підтверджених розмірів. Для покупців, що замовляють запасні частини до комутаційних пристроїв, встановлених п’ять–п’ятнадцять років тому, сумісність деталей-замінників із панелями KYN28, HXGN та RMU вирішує поширену проблему недоступності компонентів, коли оригінальний постачальник більше не має в наявності цю генерацію продукту.
Застосовується у розподільних підстанціях для мереж середньої напруги, промислових електричних системах, зокрема на гірничодобувних і виробничих об’єктах, установках підключення до мережі відновлюваних джерел енергії та вторинних розподільних мереж енергопостачальників. Для покупців із ринків Близького Сходу та Африки — де максимальна температура навколишнього середовища регулярно перевищує 50 °C, а високий рівень ультрафіолетового випромінювання є значущим експлуатаційним чинником — циклоаліфатична формула та діапазон робочих температур від −40 °C до +105 °C цих деталей із ізоляційних матеріалів та епоксидної смоли забезпечують документально підтверджену придатність до експлуатації в умовах повного терміну служби.
Як обрати правильні ізоляційні деталі та деталі з епоксидної смоли
Вибір ізоляційних матеріалів та епоксидних смол вимагає послідовного набору рішень. Початок з неправильного вхідного параметра — наприклад, визначення лише за класом напруги без підтвердження рівня стійкості до імпульсних перенапруг — може призвести до компонента, який пройде приймальні випробування, але вийде з ладу під час експлуатації за реальних умов системних перехідних процесів. Наведений нижче порядок вибору застосовується як у разі роботи з переліком матеріалів (BOM) для шафи комутаційного обладнання, так і при заміні компонентів у процесі технічного обслуговування.
Крок 1 — Підтвердьте клас напруги та номінальні рівні стійкості. Визначте напругу системи (12 кВ, 24 кВ або 40,5 кВ), номінальну витримувану напругу на частоті живлення та номінальну витримувану напругу при блискавкових імпульсах. Якщо точка встановлення має довгу кабельну лінію або розташована після трансформатора з різкими перемикальними перехідними процесами, реальне перехідне навантаження може перевищувати припущення, засновані на номінальному класі напруги. Вибір номінальної імпульсної витримуваної напруги лише за номінальним класом напруги ігнорує перехідне перевантаження, спричинене особливостями топології системи, — і цей розрив може стати помітним лише під час події пробою ізоляції.
Крок 2 — Визначте тип деталей ізоляції та епоксидної смоли, необхідних для вашого застосування. Опорні ізолятори забезпечують фіксацію шини та сприймають консольне механічне навантаження — перевірте монтажний інтерфейс M10 або M12 та необхідний клас консольного навантаження (від 1000 Н до 2500 Н залежно від ваги шини та прольоту). Контактні коробки є ізолюючим інтерфейсом для виведення тележки вакуумного вимикача — підтвердьте номінальний струм (630 А або 1250 А) та тип панелі (KYN28 або HXGN). Стінні вводи герметизують проходження шин крізь перегородки відсіків — підтвердьте переріз шини та профіль кріплення (круглий або овальний). GIS-втулки призначені для підключення кабельного ліктя до РПС — підтвердьте номінальний струм (від 200 А до 630 А) та вимоги до утримання SF6.
Крок 3 — оцінка придатності умов навколишнього середовища для місця встановлення. Номінальний струм на табличці компонента розподільного пристрою визначається за припущення про температуру навколишнього середовища 40 °C згідно зі стандартами IEC. У кліматах, де температура навколишнього середовища регулярно перевищує 45–50 °C, ефективне безпечне навантаження є нижчим — і нехтування коефіцієнтом зниження навантаження створює тепловий ризик, який є невидимим на рівні таблички. Якщо монтаж здійснюється в прибережній, високовольтажній або хімічно агресивній зоні, переконайтеся, що циклоаліфатична формула та підтверджений діапазон експлуатації від −40 °C до +105 °C відповідають реальним умовам об’єкта.
Крок 4 — Перевірка сумісності шафи для заміни під час технічного обслуговування. Якщо ви замовляєте ізоляційні деталі та епоксидні смоли для встановлення KYN28, HXGN, RMU або GIS, підтвердьте розмірний інтерфейс у порівнянні з кресленнями встановленої шафи. Запасні частини для прямого заміщення доступні для поширених поколінь шаф; у разі відсутності креслень розміри виробів та профілі монтажу можна підтвердити до оформлення замовлення.
Якщо умови встановлення є стандартними для внутрішніх приміщень із температурою навколишнього середовища в межах базового значення IEC 40 °C та без значного впливу УФ-випромінювання чи хімічних речовин, то цей діапазон циклоаліфатичних композитів на основі APG підходить для всіх зазначених класів напруги. Якщо ж хоча б одна з цих умов змінюється — наприклад, встановлення здійснюється назовні в УФ-експонованій прибережній підстанції в Східній Африці або в промисловому об’єкті у холодному кліматі — то затверджений діапазон робочих температур та специфікація матеріалу стають головними критеріями вибору.
Чому деталі ізоляції та епоксидної смоли мають значення для тривалої надійності комутаційного обладнання
Аксесуари для комутаційного обладнання, зокрема ізолятори, вводи та контактні коробки, утворюють категорію товарів, що закуповуються повторно, поряд із капітальними закупівлями комутаційного обладнання, але з іншими термінами закупівлі та різним ступенем терміновості прийняття рішень. Деталі з ізоляційних матеріалів та епоксидної смоли закуповуються для збирання нових панелей, планового технічного обслуговування, розширення панелей та заміни несправних компонентів — кожен сценарій передбачає різні допустимі терміни поставки та різний ступінь впевненості у вимогах до специфікацій.
Загальні рекомендації визнаних організацій електротехнічної галузі узгоджуються з принципом, що ізоляційні компоненти для комутаційного обладнання середньої напруги мають характеризуватися даними типових випробувань, які охоплюють стійкість до діелектричного пробою, часткові розряди та теплову продуктивність — а не лише візуальним оглядом чи номінальними параметрами. Успішне проходження типового випробування на номінальну напругу є необхідною початковою умовою, але не гарантією тривалої роботи в реальних умовах експлуатації. Розбіжності стають помітними, коли вологість навколишнього середовища, ультрафіолетове опромінення або робоча температура в реальній установці відрізняються від припущень, закладених у протоколі випробувань. Документація щодо процесу лиття APG та записи результатів випробувань на часткові розряди нижче 10 пК є значущими контрольними точками закупівель, що відображають справжню якість виробництва, а не лише номінальні специфікації.
Для покупців, які закуповують ізоляційні деталі та епоксидні смоли для панелей KYN28 або HXGN, а також для складання RMU та GIS, що потребують компонентів для заміни чи розширення, асортимент охоплює контактні коробки, стінні вводи, опорні ізолятори та GIS-рукави для стандартних класів середньої напруги. Можливе виробництво за технічними кресленнями замовника (OEM) та постачання деталей для прямого заміщення у типових панелях. У запитах слід вказувати тип панелі, клас напруги, номінальний струм та розмірні вимоги для підтвердження специфікації перед оформленням замовлення.
