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固体柜国网标准化 绝缘筒喷锌(屏蔽型上隔离)

| | | | 2021-5-2 09:02

固体绝缘环网柜的绝缘模块(如绝缘套筒)外壳进行半导导电层的喷涂(绝缘筒喷锌电弧喷锌)目的有四个作用:当绝缘破坏时使短路故障只发生相对地间,减少内部燃弧的电弧能量,降低故障风险;能在任何环境下保持绝缘性能,不用对模块外表面进行清扫,实现免维护;为了起到电磁屏蔽,均衡内部电磁场的作用,即便是金属异物进入柜中,电场分布也不会改变;保护操作检修人员触摸该绝缘模块表面时,不至于发生电击危险。

  2020版国网固体柜标准化定制明确规定:主导电回路中的固体绝缘组件(极柱或绝缘箱)外表面应采取表面屏蔽接地层工艺处理,所选用的导电材料和实施的工艺方法都必须使得导电层与绝缘件表面满足黏附牢固、耐磨损、防潮、防尘、防腐蚀性能的要求,建议采用电弧熔锌工艺进行涂敷。

  在国网固体柜标准化推出之前,固体柜行业内对固体绝缘环网柜喷锌(国网标准化固体柜绝缘筒喷锌)半导涂层分成三种意见:明确赞成、明确反对、需探索。

  明确赞成屏蔽层的有福州供电公司、鄂尔多斯铁西供电局、鄂尔多斯电业局、浙江金华电业局、太原供电公司、mg真人在线娱乐平台供电局、电研华源、河北电力装备、长园电力、北海银河、博耳电力、沈阳昊诚电气。

  固体绝缘环网柜的绝缘模块(如绝缘套筒)外壳进行半导导电层的喷涂目的有四个:当绝缘破坏时使短路故障只发生相对地间,减少内部燃弧的电弧能量,降低故障风险;能在任何环境下保持绝缘性能,不用对模块外表面进行清扫,实现免维护;为了起到电磁屏蔽,均衡内部电磁场的作用,即便是金属异物进入柜中,电场分布也不会改变;保护操作检修人员触摸该绝缘模块表面时,不至于发生电击危险。

  绝缘模块外表面不涂敷或局部涂敷屏蔽层时,其电场耐受是由空气和绝缘材料共同承担的,绝缘材料可能会承担的多一些。严格地讲,它应认为是复合绝缘。有接地屏蔽层的绝缘模块,其电场耐受就全部由绝缘材料承担了。固体绝缘环网柜的定义中,要求“人可触及的模块表面涂覆有导电或半导电屏蔽层并可直接可靠接地”。换而言之,无接地屏蔽层的,就不能称为真正意义上的固体绝缘环网柜。

  实际的固体绝缘环网柜生产过程中,常常出现这样的问题:如果表面不喷涂半导导电层,该固体绝缘套筒就可以通过局放试验,如果对该固体绝缘套筒进行了半导导电层的喷涂,局放试验就过不去,甚至1.1倍工频时局放达到500pC以上。出现这个问题,不仅与固体绝缘材料的配方有关(环氧树脂、增韧剂等比例),这是一个材料与工艺制造导致的问题。而且还与该绝缘套筒模块的设计有着直接的关系:例如内部隔离刀闸的形状、套筒内腔壁的波纹处理、何种填充气体(干燥空气还是氮气、复合绝缘气体等)、气体绝缘距离等。

  石家庄科林电气明确反对半导体涂层。在电缆等产品上半导体涂层可以均匀电场,减小局放。但是在导体被完全密封在绝缘体的情况下,目前固体绝缘多数为空心内腔安装导体,在导体和绝缘件有空气的情况下,加半导体涂层对局放量减小并不起作用。而且在环网柜运行的情况下绝缘件是不许操作人员触摸的,所以用半导体涂层保障人员安全也没有意义。

  认为半导体涂层需要进一步半导体涂层的有河南森源、扬州新概念电气、mg真人在线平官网双杰电气、新疆乌鲁木齐电业局。

  河南森源认为固体绝缘柜绝缘件表面是否应该喷涂半导体涂层的问题应进行深入的探讨。从运行角度看,表面喷涂后,设备不会因为环境条件等因素出现绝缘的下降。但从设计制造角度看,此要求导致设备的体积增大、固体绝缘材料的使用量增加,成本增加。尤其是局部放电值的增大,难以解决。寻找表面喷涂的替代方案,解决绝缘件受环境条件的影响应是固体绝缘柜探索的问题之一。

  扬州新概念电气认为12kV不涂敷,三相独立,表面处理后,绝缘实际是下降了,局放指标变大了。目前公司生产的12kV固体柜的固封绝缘件外表面是没有喷涂导电层的,由公司制造并正已投入电力系统运行的固体柜数量在15000面左右,运行地点分布在贵州、新疆、安徽、青海、广西、四川、mg真人在线娱乐平台、mg真人在线平台等,时间最长的已经安全运行近七年,还未发现有问题。对于固封绝缘件外表面是否需要喷涂,厂家也作了一些研究。该固体绝缘环网柜采用单相固封模块结构,三个独立的单相固封模块组装为一个单元。如果固封模块外表面未喷涂导电层,整机局放量在20pC以内;如果喷涂导电层,整机局放量在100pC以内。固封模块外表面喷涂导电层后,与未喷涂相比,产品绝缘强度反而下降了。新概念厂家根据近7年来积累的固体柜生产和运行经验,建议固封绝缘件外表面不作半导涂层强制要求。

  mg真人在线平官网双杰电气认为这种技术已经基本成熟,目前产品具有这种技术含量,实现了外覆半导涂层,技术标准均达到或超过相关标准要求。这种技术对于产品的电场分布、产品结构具有很高的要求,且对于绝缘件在工艺制作上有更苛刻的要求,对产品的质量要求更高,并且要有必要的检测手段,技术成熟后,半导涂层技术的应用会使产品运行操作更加安全可靠,相对于产品的成本也会提高。

  新疆乌鲁木齐电业局认为在固封绝缘件外表面是否需要喷涂导电层(喷锌或铝或半导电体),我们还没有做过这方面的研究,目前我们使用的固体柜的固封绝缘件外表面是没有喷涂导电层的,还没有发现有问题。对于是否需要喷涂,主要决定于喷涂导电层后,是否提高了该固封绝缘件的绝缘强度,如果喷涂后,绝缘强度提高了,可以喷涂,如果绝缘强度是下降,建议还是不喷为好。(固封绝缘件是免维护的核心组件,为安全起见,无论在固封绝缘件外表面是否喷涂了导电层,都不会打开金属盖板去触摸固封绝缘件。)

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