Воздушно-изолированные ячейки КРУ: Классическое и надежное решение для распределения электроэнергии среднего напряжения
Воздушно-изолированная ячейка КРУ — это коммутационное устройство, в котором в качестве основной изолирующей среды используется атмосфера (воздух), а высоковольтные токоведущие части (такие как шины, разъединители, выключатели и т.д.) размещаются внутри металлического корпуса, и изоляция обеспечивается воздушным промежутком. Благодаря своей простой конструкции, зрелой технологии и экономической эффективности, она долгое время занимала доминирующее положение в распределительных сетях и считается классическим и надежным решением.
I. Основной способ изоляции: Полуизолированная/Полузакрытая конструкция
В отличие от полностью изолированных и герметичных элегазовых или компактных КРУ, воздушно-изолированные ячейки КРУ относятся к «полуизолированной» или «полузакрытой» конструкции. Это означает:
- Основная изолирующая среда: Основная изоляция между фазами и между фазой и землей обеспечивается атмосферой (воздухом). Между токоведущими частями внутри ячейки и заземленным корпусом обеспечивается необходимая электрическая прочность за счет достаточных воздушных промежутков и путей утечки.
- Наглядность: В некоторых моделях, при условии обеспечения безопасности, состояние включения/отключения части коммутационных аппаратов можно визуально контролировать через смотровое окно, что является интуитивно понятным.
- Требуется ручное вмешательство: Из-за своей не полностью герметичной конструкции работа оборудования в значительной степени зависит от условий окружающей среды на месте установки. Обычно оно должно устанавливаться в специальном распределительном помещении, чтобы избежать ухудшения изоляционных характеристик из-за внешних факторов, таких как пыль, влага, конденсат, мелкие животные и т.д., что может привести к отказам.
II. Основные характеристики продукта
- Простая конструкция, экономичность: Не требует сложной системы герметизации газом или специальной технологии литья твердой изоляции. Производственные технологии отработаны, стоимость сырья относительно низкая, что обеспечивает значительное ценовое преимущество при первоначальных инвестициях.
- Наглядность в эксплуатации, удобство обслуживания: Внутренняя конструкция относительно открыта, компоновка компонентов четкая. Для опытного обслуживающего персонала осмотр, ремонт и замена компонентов являются более прямыми и удобными.
- Гибкость расширения: Используется модульная конструкция, обеспечивающая гибкость комбинации схем. Упрощает последующее расширение количества цепей или добавление функциональных модулей в соответствии с ростом электрической нагрузки.
- Зрелая технология, широкое применение: Как самое долго развивающееся коммутационное устройство, его технология очень зрелая, имеется богатый опыт эксплуатации, запасные части легко доступны, а обслуживающий персонал хорошо с ним знаком.
III. Проблемы и ограничения
Несмотря на вышеуказанные преимущества, с развитием технологий и повышением требований к надежности электроснабжения, присущие воздушно-изолированным ячейкам КРУ недостатки становятся все более очевидными:
- Сильная зависимость от условий окружающей среды: Предъявляются высокие требования к чистоте и сухости условий эксплуатации. В районах с высокой влажностью и сильным загрязнением легко могут возникать перекрытия изоляции или даже междуфазные короткие замыкания из-за образования конденсата или скопления пыли на изоляционных поверхностях.
- Большие габариты: Поскольку необходимо обеспечивать достаточные воздушные изоляционные расстояния, расстояния между фазами и до земли относительно велики, что приводит к большим размерам всего шкафа и занимает много места в распределительном помещении.
- Относительно низкий уровень безопасности: Существует риск возникновения внутренней дуги. Из-за неполной герметичности горячие газы и разлетающиеся частицы, образующиеся при возникновении дуги, могут представлять опасность для персонала и соседнего оборудования.
- Требуется регулярное техническое обслуживание: Необходимо регулярно проводить работы по очистке от пыли, осушению, затяжке контактных соединений и т.д. Объем и стоимость технического обслуживания выше, чем у полностью изолированных ячеек КРУ.
IV. Практические сферы применения
Учитывая их характеристики, воздушно-изолированные ячейки КРУ в настоящее время в основном применяются в следующих случаях:
- Внутренние распределительные помещения: Должны устанавливаться в помещении с достаточным пространством, контролируемой средой, чистым и аккуратным.
- Проекты, чувствительные к стоимости: В проектах с ограниченным бюджетом первоначальных инвестиций и при условии обеспечения хороших условий эксплуатации и технического обслуживания, они по-прежнему являются экономичным и практичным выбором.
- В качестве переходного решения при модернизации: При модернизации некоторых старых распределительных помещений они все еще рассматриваются из-за хорошей совместимости с ранними системами.
