Въведение
Като мениджър по набавянето в енергетиката, изборът на правилните изолационни превключватели с изолатори е от решаващо значение за осигуряване на надеждност, безопасност и икономическа ефективност на мрежата. Тези превключватели изпълняват двойна роля: изолират веригите по време на поддръжка и поддържат стабилността на системата при екстремни условия. С напредъка в материалите и умните мрежови технологии пазарът предлага разнообразие от опции. В тази статия се оценяват основните типове изолационни превключватели с изолатори, техните технически характеристики, производствени предимства и практически приложения, за да насочи вашите решения по набавяне.
Анализ на характеристиките на продукта
1. Изолационни превключватели с порцеланови изолатори
Порцелановите изолатори, изработени от кварц, пълзел и глина, са известни с високата си механична якост (до 120 kN на опън) и отличната топлинна стабилност. Техният глазирания повърхност предпазва от проникване на вода и химическа корозия, което ги прави подходящи за употреба в открити подстанции в умерен климат. Въпреки това, порцеланът е крехък и склонен към пукане при удар, което изисква строг контрол на качеството по време на транспортиране и монтаж.
Типичните приложения включват предавателни линии от 110 kV до 500 kV и промишлени разпределителни станции. Например, комутационни устройства от серията GW4/GW7 с порцеланови изолатори се използват широко в китайските проекти „Пренасяне на енергия от Запад към Изток“ поради доказаната си издръжливост.
2. Стъклени изолатори за разединители
Стъклените изолатори, съставени от закалено стъкло, притежават уникални самодиагностични свойства. При повреда те "самоексплодират" на малки парченца, което премахва необходимостта от рутинно откриване на "нулеви стойности". Тяхната диелектрична постоянна (7–8) е по-висока от тази на порцелана, което води до по-равномерно разпределение на напрежението по веригите от изолатори. Това намалява радиопомехите и удължава срока на служба.
Основните предимства включват лека конструкция (с 30% по-леки от порцелановите) и превъзходна устойчивост към замърсяване и пробив. Въпреки това, стъклото е по-малко устойчиво на високочестотни вибрации, което го прави по-малко подходящо за сеизмични зони.
3. Композитни (силиконови гумени) изолаторни превключватели
Композитните изолатори комбинират стъклофиброво ядро с полиетиленови поли от силиконова гума, което осигурява изключителна хидрофобност и висока устойчивост срещу замърсяване. Тяхната якост на опън (до 150 kN) и гъвкавост ги правят идеални за прибрежни, пустинни и силно замърсени райони. Например, изолаторите от силиконова гума SILASTIC™ HCR на Dow се представят отлично при екстремни температури (-40°C до +60°C) и в среда със солена мъгла.
Композитните ключове, като серията HGW9, все по-често се използват в интелигентни мрежи поради съвместимостта им с IoT сензори за непрекъснат мониторинг на състоянието. Въпреки това, техните органични материали се разграждат с времето, което изисква периодични проверки за устойчивост към UV лъчение.
4. Изключватели за високо напрежение постоянен ток (HVDC)
Проектирани за ±500kV–±1100kV DC системи, тези превключватели разполагат с изолация с газ SF₆ и бързодействащи механизми (време на операция ≤50ms). Основни компоненти са медни контакти със сребърно покритие (съпротивление на контакт <50μΩ) и изолатори, подсилени с въглеродно влакно, които намаляват теглото с 30%, като запазват структурната цялост.
HVDC превключвателите са от решаващо значение за свързване на възобновяеми източници на енергия, като морски вятърни ферми. Например, TBEA-ини ±800kV DC превключватели са внедрени в китайския проект за демонстрация на гъвкава мрежа Zhangbei.
5. Интелигентни изолационни превключватели
Чрез интегриране на IoT сензори и AI алгоритми, интелигентните превключватели осигуряват дистанционно наблюдение на температурата, механичното напрежение и съпротивлението на изолацията. Например, серията GW16 с вградени коронни сфери и умни коронни пръстени може да засича ранни признаци на електрическа дъга и да се самонастройва, за да предотвратява повреди.
През 2024 г. Китайската южна електрическа мрежа модернизирана своята 220 kV подстанция Цяньси с електромагнитни индукционни сензори, постигайки „двойно потвърждение“ на състоянието на превключвателите и намалявайки ръчните проверки с 70%.
Производствени предимства и процесни иновации
1. Автоматизирани производствени линии
Водещи производители като Shandong Ruitai използват автоматизирани пещи с управление на Siemens за производство на стъклени изолатори, осигурявайки постоянство на качеството чрез прецизен контрол на температурата и налягането. По същия начин при производството на композитни изолатори се използват роботизирани ръце за впръскване на силиконова гума, което минимизира човешката грешка и подобрява производителността.
2. Прорыви в материалната наука
-
Силиконова гума : Високотемпературно вулканизиран (HTV) силикон от Dow и Maclean Power Systems осигурява подобрена хидрофобност и устойчивост към UV лъчение, удължавайки експлоатационния живот до 30+ години.
-
Въглеродни влакна : Използван при изолатори за ВСТН, въглеродното влакно намалява теглото, запазвайки якостта на опън, което е от решаващо значение за монтажи на висока надморска височина.
-
Екологично чисти покрития : Антикорозивните покрития на Delectric (например Dacromet) осигуряват над 1000 часа защита в солена мъгла, идеални за прибрежни мрежи.
3. Системи за осигуряване на качеството
Производителите като Shanghai Minrong прилагат многостепенни тестове:
-
Тест за диелектрична якост : 1 минута при 100 kV, за проверка на цялостта на изолацията.
-
Тест за механична умора : над 100 000 цикъла за симулиране на дълготрайно експлоатационно натоварване.
-
Симулация на околната среда : Високопланински (5000 м) и екстремни температурни условия (-40 °C) осигуряват съответствие с GB/T 20626.1.
4. Разбираем по цене дизайн
Композитните ключове намаляват жизнения цикъл с 40% в сравнение с порцелановите поради по-ниските разходи за поддръжка и подмяна. Например серията CDH7 на Delec използва рециклируем нейлон и поликарбонат, което намалява материалните разходи с 15%, като същевременно отговаря на стандарт IP68.
Заключение
Изборът на правилния изолатор за разединител изисква балансиране на техническите изисквания, условията на околната среда и бюджетните ограничения. За традиционните мрежи порцелановите и стъклените изолатори остават икономически ефективни решения, докато композитните и умните разединители са идеални за модерни, високозамърсени системи или такива с интегрирани възобновяеми източници на енергия. Основни бележки включват:
Напрежение: Съгласувайте разединителя с мрежовото напрежение (напр. 110 kV – 1100 kV).
Екологични аспекти: Избирайте хидрофобни материали за крайбрежни райони и разединители с изолация от SF₆ за високопланински области.
Интелигентни изисквания: Приоритизирайте разединители с възможности за интернет на нещата (IoT) за предиктивно поддържане.
Чрез сътрудничество със сертифицирани доставчици (напр. производители, съответстващи на IEC 62271-102) и използване на анализ на жизнения цикъл на разходите, мениджърите по поръчки могат да осигурят устойчивост на мрежата и инвестиции, подходящи за бъдещето. Преходът на индустрията към умни и екологични решения подчертава важността от това да бъдат следени технологичните тенденции, за да се отговаря на променящите се изисквания към мрежата.
EN
Горчиви новини
