La estructura de aislamiento de los equipos de distribución de alto-voltaje se puede dividir en aislamiento dentro del espacio del gabinete y aislamiento de componentes internos, según su ubicación.
El aislamiento más común dentro del espacio del gabinete es el aire, lo que significa que el aire se utiliza como medio aislante tanto para las partes vivas como para la tierra, y entre fases. Debido a que la distancia de aislamiento entre fases en un tablero lleno de gas-se reduce significativamente, el tamaño del gabinete del tablero de distribución se reduce significativamente. Por lo tanto, en comparación con los equipos de distribución con aislamiento de aire-, el aislamiento dentro del espacio del gabinete ofrece ventajas tales como inmunidad ambiental, tamaño compacto, alta confiabilidad, mayor seguridad del operador y circuitos primarios-sin mantenimiento, mejorando así la seguridad y la confiabilidad. Sin embargo, su desventaja es que el uso de gas SF6 puede provocar problemas medioambientales.
El aislamiento de componentes internos implica principalmente materiales aislantes sólidos hechos de cerámica, plástico, caucho, vidrio y otros materiales. Por ejemplo, los disyuntores de vacío, componentes clave en los equipos de distribución, utilizan cámaras de extinción de arco de vidrio o cerámica. Los componentes aislantes de los disyuntores de vacío se fabrican comúnmente con moldeo por compresión fenólico reforzado con fibra de vidrio 4330 para aislamiento eléctrico. Sin embargo, este material tiene poca resistencia al envejecimiento y a la humedad, y su resistencia de aislamiento disminuye durante el uso. Por lo tanto, ahora se utiliza el moldeo por compresión de poliéster insaturado reforzado con fibra de vidrio (SMC y DMC) para aumentar la distancia de fuga y mejorar el rendimiento del aislamiento. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los plásticos especiales se están convirtiendo cada vez más en el principal material de aislamiento sólido en aparamentas de media-tensión.
Para aprovechar al máximo las ventajas de varios materiales aislantes, ha surgido una tecnología que combina varios métodos de aislamiento en un solo tipo de aislamiento, denominada tecnología de aislamiento compuesto. Existen principalmente tres tipos:
(1) Tecnología de aislamiento compuesto con aislamiento de aire como cuerpo principal. Esta tecnología utiliza aislamiento de aire como cuerpo principal y coloca particiones de aislamiento sólido, como resina epoxi, en la ruta de descarga para acortar el espacio mínimo de descarga. Las aplicaciones típicas incluyen: colocar fundas aislantes termorretráctiles en barras colectoras, aplicar resina epoxi en contactos, etc. El principio de esta tecnología es que el tabique aislante sólido tiene la función de evitar la descarga. Aplicar una carga con la misma polaridad que el voltaje en la superficie del tabique puede mejorar el campo eléctrico y obtener un voltaje soportado 1,5 veces mayor que el del aislamiento del aire.
(2) Tecnología de aislamiento compuesto con aislamiento de gas como cuerpo principal. El aislamiento compuesto en gas SF6 de baja-presión cercana a la presión atmosférica es el mismo que el del aislamiento de gas. La inserción de particiones de aislamiento sólido en la ruta de descarga puede mejorar el campo eléctrico y aumentar la tensión soportada. La única diferencia es que el efecto de partición en el gas SE6 está relacionado con la forma de la partición. La aparamenta de media-tensión puede reducir el volumen del equipo a 1/3 del aparamenta de aire combinando gas SF6 y aislamiento sólido.
(3) Tecnología de aislamiento compuesto al vacío-gas-sólido. La característica de esta tecnología es que se utiliza un miembro aislante sólido fundido con una capa de conexión a tierra superficial como contenedor externo cerrado, se coloca un interruptor de vacío dentro del contenedor y el espacio restante del contenedor se llena con gas SF6. Con este método se puede reducir el volumen del armario de distribución a 1/3 del volumen del aislamiento de aire puro.
Entonces, ¿cómo mejorar el nivel de aislamiento de los equipos de distribución de alto-voltaje?Existen principalmente las siguientes medidas:
(1) Asegúrese de que el espacio de aire puro cumpla con los requisitos. Para aparamenta de 10 kV con aislamiento de aire, el espacio mínimo de aire entre las fases y el suelo debe ser no inferior a 125 mm; el espacio de aire entre el conductor y la partición aislante no debe ser inferior a 30 mm.
(2) Configure razonablemente la distancia de fuga del aislamiento externo. La distancia de fuga de porcelana necesaria es la base para que la porcelana evite la descarga de contaminación. La distancia de fuga del aislamiento externo debe configurarse razonablemente de acuerdo con las condiciones de contaminación del área. Para aparamenta interior que funciona en condiciones ambientales de condensación y contaminación severa (contaminación de nivel II del equipo interior), la distancia de fuga nominal mínima del aislamiento externo es de 18 mm/kV para materiales de porcelana y de 20 mm/kV para materiales orgánicos.
(3) Seleccione componentes con buenas propiedades de aislamiento. Se deben seleccionar componentes con buenas propiedades de aislamiento, especialmente transformadores de tensión. Sus características de vol-amperios deben cumplir con el requisito de no tener una saturación significativa bajo el voltaje de línea. En términos del método de conexión, es mejor no conectar transformadores de voltaje de una o dos fases entre la línea de fase y tierra para asegurar la simetría de la impedancia trifásica a tierra y evitar el desplazamiento o resonancia del punto neutro.
(4) Utilice particiones aislantes de interfase Para aparamenta tipo carro-, si la distancia de interfase no puede cumplir con los requisitos de aislamiento, la solución puede ser instalar particiones aislantes de interfase. Las particiones aislantes utilizadas deben ser particiones aislantes adhesivas integrales y sus materiales son: ① Tablero de tela de vidrio laminado con resina epoxi fabricado mediante calentamiento y curado eléctrico; ② Tablero de plástico reforzado con fibra de vidrio de poliéster insaturado DMC y SMC.
(5) Realice el sellado del aislamiento Realice el sellado del aislamiento entre los compartimientos de las barras colectoras de cada tablero de distribución. Una vez que ocurre un accidente en un tablero de distribución, el accidente puede limitarse al gabinete de accidentes, minimizando así la pérdida. En segundo lugar, sellar y aislar las distintas salas de unidades del cuadro también es una medida eficaz para limitar el alcance del accidente. Para la barra colectora, se puede utilizar un juego de tubos aislantes termocontraíbles-ignífugos-. También se deben utilizar paneles aislantes o fundas aislantes resistentes al arco-y retardantes de llama-para sellar los compartimentos de las barras colectoras de los gabinetes adyacentes para evitar que se produzcan accidentes de tipo "incendio que quema el campamento". La parte inferior del gabinete debe estar herméticamente sellada para evitar que entren animales pequeños y para evitar que la humedad de la zanja del cable invada y cause accidentes por cortocircuito a tierra o de interfase. El contacto estático de aislamiento primario del armario con ruedas debe cubrirse con una cubierta aislante. Cuando el carro sale del gabinete de distribución, se debe usar un deflector aislante para separar la parte activa del contacto estático del compartimiento del carro para evitar que el personal de mantenimiento reciba accidentalmente una descarga eléctrica. También se puede utilizar una cortina aislante, pero después de empujar el interruptor del carro a la posición de funcionamiento, el espacio de aire entre la parte activa y el borde de la toma debe ser superior a 30 mm. Sin embargo, esto reduce el grado de sellado entre los compartimentos.
(6) Hacer pleno uso de materiales aislantes. Para las particiones aislantes, se deben seleccionar materiales aislantes con buen rendimiento de aislamiento, no-inflamables ni retardantes de llama-y de baja higroscopicidad. Agregar-tubos termorretráctiles retardadores de llama a las barras colectoras y otros conductores expuestos en el gabinete de distribución puede mejorar el nivel de aislamiento de sus espacios de aire. Además, el uso de silicona RTV de un solo-componente, la instalación de faldones trepadores y el pintado de las barras colectoras con silicona retardante de llama-y pintura aislante de alta tensión-térmicamente conductora también son medidas eficaces para mejorar el nivel de aislamiento del armario de distribución.
(7) Gestionar y mejorar el entorno operativo. La gestión y mejora del entorno operativo son de gran importancia para el funcionamiento seguro del cuadro. Los equipos de las subestaciones deben respetar el principio de "limpieza cada vez que se detiene". Las salas de conmutación con alta humedad pueden adoptar medidas como calentar e instalar deshumidificadores para mejorar el entorno operativo del equipo de conmutación.
