Der Sicherheitswächter und effiziente Wegbereiter von Hochspannungsstromnetzen im Freien

InHochspannungs-Stromverteilung im FreienIn Systemen dient 40,5 kV als Kernspannungsebene im Mittel- und Hochspannungsbereich und übernimmt kritische Aufgaben wie die Stromübertragung, die Isolierung der Gerätewartung und den Fehlerschutz. Der 40,5-kV-Außentrennschalter ist ein unverzichtbarer „Sicherheitswächter“ und „Betriebsassistent“ in diesem System. Es ist das ganze Jahr über der komplexen Außenumgebung ausgesetzt und wird den Belastungen durch Wind, Regen, Staub und wechselnde Temperaturen ausgesetzt. Mit stabiler Leistung und zuverlässiger Struktur bildet es die erste Verteidigungslinie für den sicheren und effizienten Betrieb von Umspannwerken, Übertragungsleitungen und neuen Energiekraftwerken und dient als zentrale Knotenpunktausrüstung für die Verbindung von Stromerzeugung und -übertragung.

Als Kernkategorie elektrischer Hochspannungsgeräte für den Außenbereich für 50 Hz Wechselstrom ist der 40,5-kV-Trennschalter für den Außenbereich in erster Linie für „Leerlauf-Öffnen und -Schließen“ und „elektrische Isolierung“ positioniert. Einfach ausgedrückt wird es hauptsächlich zum Öffnen und Schließen von Hochspannungsleitungen im Leerlauf verwendet und kann elektrische Geräte wie Hochspannungssammelschienen und Leistungsschalter, die gewartet werden müssen, sowie stromführende Stromleitungen effektiv isolieren, den Stromkreis unterbrechen, eine sichere Wartungsumgebung für das Wartungspersonal schaffen und Sicherheitsrisiken durch spannungsführende Vorgänge vermeiden. Darüber hinaus kann es auch zum Öffnen und Schließen von Kondensatoren oder Induktivitäten mit kleiner Kapazität verwendet werden, um den praktischen Betriebsanforderungen verschiedener Hochspannungsszenarien im Freien gerecht zu werden, und ist eine zentrale Grundausrüstung zur Gewährleistung der Sicherheit des Stromnetzbetriebs.

Im Gegensatz zu Hochspannungsgeräten für den Innenbereich muss der 40,5-kV-Trennschalter für den Außenbereich über lange Zeit verschiedenen extremen natürlichen Umgebungen standhalten. Daher sind die strukturelle Gestaltung und die technischen Prozesse auf die drei Kernaspekte „Witterungsbeständigkeit, Zuverlässigkeit sowie einfache Bedienung und Wartung“ ausgerichtet. Vom konstruktiven Aufbau her weist dieser Trennschaltertyp meist eine V-förmige Struktur auf. Der einzelne Pol wird durch zwei Säulenisolatoren mit einem angemessenen Kreuzungswinkel am Sockel befestigt. Es wird mit Kernkomponenten wie Anschlusssitz, Kontaktkopfteil, Erdungsmesser, Erdungskontakt und Anschlussklemmen zu einem vollständigen Betriebssystem kombiniert. Unter diesen ist das Erdungssystem in drei Typen unterteilt: keine Erdung, einfache Erdung und doppelte Erdung. Zwischen der Hauptwelle und dem Erdungsmesser ist eine zuverlässige mechanische Verriegelung installiert, und ein Hilfsschalter ist ausgestattet, um Fehlbedienungen wirksam zu verhindern und die Genauigkeit und Sicherheit der Öffnungs- und Schließzustände zu gewährleisten, wodurch Störungen des Stromnetzes aufgrund von Betriebsfehlern vermieden werden [1].

Die Verbesserung technischer Prozesse ist die Kernunterstützung für den 40,5-kV-Außentrennschalter zur Anpassung an die komplexe Außenumgebung. Im Übertragungssystem kommt eine Kombination aus Wälzlagern und Schirmgetriebe zum Einsatz, die nicht nur eine flexible Drehung des Schalters sowie ein freies Öffnen und Schließen ermöglicht, was die Bedienung müheloser macht, sondern auch die Konsistenz der Öffnungs- und Schließvorgänge der beiden Säulen gewährleistet und so Blockierungen und Fehlausrichtungsprobleme vermeidet; Durch die Einstellung der Öffnungs- und Schließbegrenzungsvorrichtung kann sichergestellt werden, dass sich die Kontakte in der optimalen Position befinden, und der Griff wird nach dem Betrieb durch den Sicherungsring verriegelt, wodurch verhindert wird, dass versehentliche äußere Kräfte ein freies Öffnen und Schließen verursachen, was die Betriebszuverlässigkeit weiter erhöht. Was die Materialauswahl betrifft, so verwenden die Kontakte meist Silberoxid-Zinn-Verbundwerkstoffe (AgSnO₂) in Militärqualität, die einen stabilen Kontaktwiderstand und eine hervorragende Leitfähigkeit aufweisen und so Leitungsverluste wirksam reduzieren. Die Isolatoren bestehen aus hochfesten Silikonkautschuk- oder Keramikmaterialien mit ausgezeichneter Isolationsleistung, großem Kontaktabstand und ausreichendem Spielraum für Isolationsunterbrechungen, die der Alterung der Isolierung im Freien, Leckagen usw. wirksam widerstehen können. Gleichzeitig wird die Oberfläche mit einer speziellen Korrosionsschutzbeschichtung behandelt, deren Beschichtungsdicke weit über den Industriestandards liegt, die der Erosion von Salznebel, saurem Regen und Sandstaub wirksam widerstehen kann und strenge Salznebeltests und UV-Alterungstests besteht, die für verschiedene extreme Außenumgebungen geeignet sind, z B. Küstengebiete mit hoher Luftfeuchtigkeit, Sandwüsten mit starkem Wind und hochgelegene Berge.