Как китайский поставщик распределительных устройств с атмосферной изоляцией и воздушной изоляцией переосмысливает концепцию «зеленого» распределения электроэнергии среднего напряжения

В отрасли распределительных устройств сейчас происходит настоящая экологическая переоценка. Регуляторы в Европе и за ее пределами ужесточают ограничения на фторированные газы, и рынок отреагировал волной так называемых «зеленых» альтернатив — от смесей синтетических газов до систем сжатого сухого воздуха. Однако не все экологически чистые технологии имеют одинаковые эксплуатационные последствия, и эти различия имеют большое значение на протяжении 20-30-летнего срока службы устройства. Компания HM POWER (Guangdong) Co., Ltd., являясь специализированным поставщиком распределительных устройств с атмосферной изоляцией и воздушной изоляцией в Китае, разработала платформу ASNA на основе принципиально иного подхода — подхода, который отличается от всех других существующих альтернатив на уровне базового физического принципа.

Что на самом деле означает «экологически чистое распределительное устройство» и почему важны различия между технологиями?

Когда инженеры оценивают распределительные устройства для новой распределительной сети или цикла замены, термин «экологически чистый» теперь применяется к широкому спектру продукции. SF6 постепенно выводится из эксплуатации в соответствии с Регламентом ЕС по фторсодержащим газам 2024/573. Вместо него рынок предлагает несколько конкурирующих подходов: синтетические газовые смеси, такие как g³ (смесь на основе фторнитрила), чистый воздух или обработанный сухой воздух под повышенным давлением, системы изоляции на основе CO₂ и конструкции, работающие в чистом вакууме.

Общим для всех этих альтернативных решений, за одним исключением, является отказ от природного воздуха в качестве изоляционной среды и зависимость либо от давления выше атмосферного, либо от состава искусственного газа. В газовой системе g³ одно искусственно созданное фторированное соединение заменяется другим, сохраняя необходимость в герметичном контроле давления и специализированном обращении. Системы сжатого сухого воздуха исключают фторированные газы, но по-прежнему работают при давлении значительно выше атмосферного, а это означает, что герметичность, измерение падения давления и периодическое пополнение газа остаются операционными задачами. Системы чистого воздуха, которые обрабатывают и сжимают окружающий воздух, по-прежнему требуют той же инфраструктуры обеспечения герметичности, что и системы с SF6 — изменился сам газ, но нагрузка на управление осталась прежней.

Распределительное устройство ASNA не следует ни одному из этих путей. В качестве основной изоляционной среды оно использует необработанный природный воздух — окружающую атмосферу — и работает при атмосферном давлении. Этот единственный принцип исключает целую категорию эксплуатационных обязательств.

Основное техническое отличие: природный воздух при атмосферном давлении против обработанного или находящегося под давлением воздуха.

Фраза «герметичный под атмосферным давлением» в названии ASNA имеет точное инженерное значение. Герметичный корпус постоянно поддерживает одинаковое давление внутри и снаружи. Это не просто незначительное изменение конструкции — это структурное отличие от всех существующих на рынке сегодня вариантов герметичных корпусов.

В системах под давлением поддержание заданного давления является постоянной проблемой эксплуатации. Медленная утечка — это не просто проблема расхода газа; это прогрессирующее ухудшение состояния изоляции. Именно поэтому системы под давлением требуют непрерывного или периодического контроля давления, определения пороговых значений утечки и процедур действий в чрезвычайных ситуациях, связанных с понижением давления. Каждое из этих требований подразумевает установку контрольного оборудования, выезды специалистов по техническому обслуживанию, графики калибровки и затраты на содержание сертифицированного персонала, работающего с газом.

В ASNA отсутствует среда под давлением, требующая контроля. Корпус герметичен и защищен от попадания пыли, твердых частиц, соляного тумана и влаги, обеспечивая степень защиты IP65 для полностью герметичного резервуара, но давление внутри никогда не превышает окружающего давления. Нет давления, которое можно было бы потерять, нет датчика давления, который нужно калибровать, и нет порога снижения давления, который нужно контролировать. В результате получается решение для распределительного устройства, не требующее технического обслуживания на протяжении всего срока службы в самом буквальном смысле: не просто с уменьшенным объемом технического обслуживания, а полностью не требующее обслуживания по отношению к самой изоляционной среде.

Почему выбор теплоизоляционного материала влияет на риск протечек и безопасность

Проблема утечек в распределительных устройствах под давлением — это не просто вопрос соответствия нормативным требованиям, она напрямую влияет на надежность сети и безопасность на местах. В системах на основе элегаза (SF6) значительная утечка может привести к нарушению целостности изоляции и потребовать аварийного переключения или обесточивания. В системах с синтетическими газами также необходимо учитывать экологические и безопасные характеристики протекающего газа. Даже в системах сжатого чистого воздуха требуются процедуры на случай неконтролируемого сброса давления.

Система ASNA исключает риск утечек на структурном уровне. Поскольку в качестве изоляционного материала используется обычный воздух при атмосферном давлении, нарушение целостности корпуса не приводит к повреждению изоляции так же, как это произошло бы при утечке газа под давлением. Фильтрация и балансировка давления в герметичном корпусе предотвращают проникновение загрязнений, обеспечивая при этом стабильность внутренней среды. Корпус, поддерживающий равновесие давления с окружающей средой, не может пропускать изоляционный газ, поскольку в нем нет газа под давлением, который мог бы просочиться.

Кроме того, конструкция однофазной изоляции ASNA исключает риск внутреннего искрения между фазами — вида отказа, который может возникнуть в корпусах с общей средой, где деградация изоляции в одной фазе может создать путь разряда к другой. Такая внутренняя архитектура в сочетании с оптимизированным распределением электрического поля для снижения концентрации заряда напрямую способствует повышению эксплуатационной безопасности платформы.

Что означает проектирование при атмосферном давлении для сроков поставки и общей стоимости?

Помимо эксплуатационных и экологических преимуществ, подход ASNA к изоляции имеет практические последствия для цепочки поставок, которые редко обсуждаются в документации к продукции. Системы, использующие специализированные синтетические газы, зависят от контролируемых цепочек поставок этих газов — цепочек, которые могут приводить к задержкам в закупке, региональным ограничениям доступности и волатильности цен. Системы под давлением также требуют процедур заправки газом перед поставкой и соблюдения правил транспортировки оборудования под давлением.

ASNA ничего этого не требует. Поскольку в качестве изоляционного материала используется природный воздух, нет необходимости закупать газ, планировать процесс предварительного заполнения и управлять классификацией грузов, перевозимых под давлением. Это значительно упрощает процесс производства и транспортировки, сокращая сроки поставки по сравнению с альтернативными вариантами, использующими воздух под давлением, что является существенным преимуществом для сроков реализации проектов, где поставка распределительных устройств находится на критическом пути.

Что касается стоимости жизненного цикла, расчеты просты. 20-летний сетевой актив, не требующий оборудования для мониторинга давления газа, периодических проверок плотности газа, сертифицированного персонала по обращению с газом, пополнения запасов газа и специализированной утилизации отработанного газа, имеет структурно более низкую общую стоимость владения, чем любая альтернатива, работающая под давлением, — независимо от того, использует ли эта альтернатива SF6, g³, чистый воздух или CO₂. Экономия на техническом обслуживании накапливается с увеличением количества развернутых установок и срока службы.

Проверенные технические характеристики всей линейки продукции ASNA для напряжений 12 кВ и 24 кВ.

Платформа ASNA от HM POWER доступна в вариантах на 12 кВ и 24 кВ с номинальными токами 630 А и 1250 А, охватывая весь спектр применений в системах вторичного распределения, от городских кабельных сетей до промышленных кольцевых магистралей. Все конфигурации имеют одинаковые основные технические характеристики: номинальный кратковременный выдерживаемый ток 20 кА, заземляющая способность класса E2 на трехпозиционном разъединителе со стороны линии, технология вакуумного гашения дуги при коммутационных операциях и степень защиты IP65 для полностью герметичного бака.

Модульная структура платформы, поддерживающая блоки автоматических выключателей в одинарной (B), двойной (BB) и тройной (BBB) ​​конфигурациях, а также блоки учета, шинопроводов и секционных блоков шин, позволяет конфигурировать ее для широкого спектра сетевых топологий, не отступая от основной архитектуры изоляции ASNA. Каждая конфигурация сохраняет все преимущества работы при атмосферном давлении: отсутствие контроля газа, отсутствие риска утечек, отсутствие необходимости в специализированном техническом обслуживании и полное соответствие Регламенту ЕС по фторсодержащим газам 2024/573 без бремени управления, которое все еще несут другие альтернативные газопроводы.

По мере того как операторы распределительных сетей оценивают свою долгосрочную стратегию инвестиций в сеть, выбор технологии изоляции распределительных устройств все чаще становится решением, зависящим от жизненного цикла устройства, а не от спецификации закупки. Использование компанией ASNA природного воздуха при атмосферном давлении — а не обработанного воздуха, не синтетического газа, не сжатого воздуха какого-либо вида — представляет собой действительно иной ответ на вопрос об экологичности распределительных устройств: решение, которое устраняет, а не заменяет операционную нагрузку, связанную с управлением изоляцией под давлением.

Технические характеристики и документация по всему ассортименту продукции ASNA доступны по адресу / .