配電開關設備產業正經歷一場真正的環境反思。歐洲及其他地區的監管機構正在收緊對含氟氣體的限制,市場也隨之湧現一系列所謂的「綠色」替代方案——從合成氣體混合物到加壓乾燥空氣系統。然而,並非所有環保技術都具有相同的運作影響,而這些差異在設備20至30年的生命週期中至關重要。作為一家專注於中國常壓密封式自然空氣絕緣開關設備的供應商,HM POWER(廣東)有限公司基於一種截然不同的方法開發了ASNA平台——這種方法從基本物理原理層面就與其他所有現有替代方案相區別。
「環保開關設備」究竟是什麼意思?不同技術之間的差異為什麼如此重要?
當工程師評估用於新建配電網路或更換週期的開關設備時,「環保」一詞如今已廣泛應用於各種產品。根據歐盟2024/573號氟化氣體法規,SF6正在逐步淘汰。取而代之的是市場上幾種相互競爭的方案:合成氣體混合物(例如g³,一種基於氟腈的混合物)、高壓下的潔淨空氣或處理後的乾燥空氣、基於CO₂的絕緣系統以及純真空設計。
除了一個例外,所有這些替代方案的共同點在於它們都摒棄了天然空氣作為絕緣介質,並依賴高於大氣壓力的壓力或人工合成氣體。 g³氣體系統以一種人工合成的氟化化合物取代了另一種,但仍需要密封的壓力監測和專業操作。壓縮乾燥空氣系統雖然無需使用氟化氣體,但其運行壓力仍然遠高於大氣壓力,這意味著氣密性、壓力衰減測量和定期氣體補充仍然是實際操作中需要考慮的問題。處理和壓縮環境空氣的潔淨空氣系統仍需要與SF6系統相同的壓力完整性基礎設施-氣體成分改變了,但管理負擔卻沒有改變。
ASNA開關設備不採用上述任何一種方式。它使用未經處理的自然空氣(即環境大氣)作為主要絕緣介質,並在大氣壓力下運作。僅此一項原則就免除了一整類運行義務。
核心技術差異:大氣壓力下的天然空氣與經過處理或加壓的替代空氣
ASNA名稱中的「大氣壓力密封」一詞蘊含著精確的工程意義。這種密封機櫃始終保持內外壓力相等。這並非細微的設計差異,而是與目前市面上所有加壓式產品截然不同的結構。
在加壓系統中,壓力完整性是持續運作的關鍵問題。緩慢洩漏不僅是氣體消耗問題,更會導致絕緣性能逐漸下降。因此,加壓系統需要持續或定期進行壓力監測,設定洩漏閾值,並制定洩壓緊急應變計畫。這些要求都需要安裝監測設備、進行現場維護、制定校準計劃,並承擔維護合格氣體處理人員的成本。
ASNA 內部不含任何需要監測的加壓介質。其外殼密封,可防止灰塵、固體顆粒、鹽霧和濕氣進入,全密封罐體達到 IP65 防護等級,但內部壓力始終保持在環境壓力之上。因此,無需擔心壓力損失,無需校準壓力感測器,也無需管理衰減閾值。最終,此開關設備解決方案實現了真正意義上的全生命週期免維護:並非減少維護,而是就絕緣介質本身而言,完全無需維護。
為什麼絕緣材料的選擇會對洩漏風險和安全性產生影響
加壓開關設備中的洩漏問題不僅僅是合規性問題,它直接關係到電網可靠性和現場安全。在SF6系統中,嚴重的洩漏會導致絕緣完整性受損,需要緊急切換或斷電。在合成氣體替代方案中,還必須考慮洩漏氣體的環境和安全特性。即使是壓縮潔淨空氣系統,也需要製定應對失控壓力釋放事件的程序。
ASNA從結構層面消除了洩漏風險。由於絕緣介質是常壓下的普通空氣,因此機櫃完整性的破損不會像加壓氣體洩漏那樣影響絕緣性能。密封機櫃的過濾和壓力平衡功能可防止污染物進入,同時確保內部環境保持穩定。與周圍環境保持壓力平衡的機櫃不會洩漏絕緣氣體—因為根本不存在可洩漏的加壓絕緣氣體。
此外,ASNA的單相絕緣結構設計消除了相間內部電弧放電的風險。這種故障模式可能發生在共用介質外殼中,因為其中一相的絕緣劣化會形成放電路徑,進而影響另一相。這種內部結構,結合優化的電場分佈以降低電荷集中度,直接提升了平台的運作安全記錄。
大氣壓力設計對交貨週期和總成本的影響
除了運作和環境方面的優勢外,ASNA絕緣方法還對供應鏈產生了實際影響,而這些影響在產品資料中很少被提及。依賴專用合成氣體的系統依賴受控的氣體供應鏈——這些供應鏈可能導致採購週期延長、區域供應限制和價格波動。此外,加壓系統還需要交付前的氣體充填程序以及加壓設備的運輸法規。
ASNA 對此沒有任何要求。由於絕緣介質是天然空氣,因此無需採購氣體,無需安排預充過程,也無需管理加壓運輸等級。這大大簡化了製造和運輸流程,與加壓替代方案相比,顯著縮短了交付週期——對於開關設備交付處於關鍵路徑的專案而言,這是一個重要的優勢。
從全生命週期成本來看,計算很簡單。一個使用壽命為20年的網路資產,無需氣體壓力監測硬體、無需定期氣體密度檢查、無需經過認證的操作人員、無需氣體補充,也無需專業的報廢氣體回收,其總擁有成本明顯低於任何加壓替代方案——無論該替代方案使用的是SF6、g3、潔淨空氣還是CO2。維護成本的節省會隨著部署單元數量和使用壽命的增加而累積。
ASNA 12kV 與 24kV 產品系列皆展現出卓越的技術效能
HM POWER 的ASNA 平台提供 12kV 和 24kV 兩種型號,額定電流分別為 630A 和 1250A,涵蓋從城市電纜網路到工業環網的各種二次配電應用。所有配置均具有相同的核心技術特性:額定短時耐受電流 20kA,線路側三位隔離開關的 E2 級接地能力,用於開關操作的真空滅弧技術,以及全密封油箱的 IP65 防護等級。
該平台採用模組化設計,支援單斷路器 (B)、雙斷路器 (BB) 和三斷路器 (BBB) 配置,以及計量單元、母線電壓互感器 (PT) 和母線段單元,使其能夠適應各種網路拓撲結構,而無需偏離 ASNA 的核心絕緣架構。每種配置都保留了常壓運行的全部優勢:無需氣體監測、無洩漏風險、無需專業維護,並且完全符合歐盟 (EU) 2024/573 號氟化氣體法規,同時避免了其他氣體替代技術仍然存在的管理負擔。
隨著配電業者評估其長期網路投資策略,開關設備絕緣技術的選擇日益成為全生命週期決策,而非單純的採購規範。 ASNA採用大氣壓力下的天然空氣——而非加工空氣、合成氣體或任何類型的壓縮介質——為環保型開關設備問題提供了一種真正不同的解決方案:它消除而非取代了加壓絕緣管理帶來的運作負擔。
有關 ASNA 全系列產品的技術規格和產品文檔,請造訪/ 。
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