избор на 10 kV трансформаторна подстанция: Защо газово изолираното комутационно табло (GIS) замества традиционното въздушно изолирано комутационно табло (AIS)?

При проектиране на решение за 10 kV разпределение на високо напрежение, инженерите по електротехника, ръководителите на проекти и отговорниците по доставките често се сблъскват с ключово решение: дали да изберат провереното по времето и структурно интуитивно традиционно въздушно изолирано комутационно табло (AIS), или по-високопроизводителното и по-компактно газово изолирано комутационно табло (GIS/RMU)?

В съвременната индустриална и урбанистичка инфраструктура „изолационната среда“ е жизненоважна за дългосрочната надеждност на оборудването. В 10 kV системи тази разлика директно влияе на непрекъснатостта на захранването, сложността при поддръжката и общата оперативна безопасност. Днес ще се фокусираме върху сравнението между 10 kV GIS (вариант с корпус от въглеродна стомана) и традиционния AIS, за да ви помогнем да направите най-рационалния инвестиционен избор.

Основни разлики: Революция в изолацията и конструкцията

1. Физиката на изолационните среди

Комплект разпределителни уреди с въздушна изолация (AIS): Използва естествения въздух като изолационна среда между фазите и спрямо земята. Тъй като диелектричната якост на въздуха варира значително при промени във влажността, надморската височина и замърсяването, трябва да се предвидят големи електрически разстояния, за да се предотврати високоволтово прескачане. Това води до масивни шкафове, при които вътрешните шини и контактите са изложени на въздуха, което ги прави чувствителни към окисляване и електрическа корозия.

Газово изолирани превключватели (GIS): Основните високоволтови компоненти (прекъсвачи, превключватели на товара, шини) са запечатани в газов резервоар от неръждаема стомана, пълен с SF6 (Сярен хексафлуорид) или екологично чисти газове. Тъй като изолационните и дъгоугасителните свойства на тези газове са значително по-добри от тези на въздуха, електрическите разстояния могат да бъдат свити до част от традиционното оборудване, постигайки крайна миниатюризация и пълно затваряне.

2. „Златната комбинация“ от материали и защита

Нашето водещо решение използва композитна структура от „Вътрешен резервоар от неръждаема стомана + Външно кожухче от високоякостна въглеродна стомана“:

Основен газов резервоар: Изработен от плочи от висококачествена неръждаема стомана с дебелина 3,0 мм и повече, заварени с роботизиран лазер, осигуряващ напълно липса на изтичане на газ през целия си животови цикъл от 30 години и предпазващ основните компоненти от външни влияния.

Външно ограждане: Изработено от висококачествена въглеродна стомана с процес на студено валяне. В сравнение със скъпото и труднообработваемо цялостно неръждаемо стоманено ограждение, въглеродната стомана осигурява по-добра механична твърдост и структурна устойчивост. Благодарение на напреднало преминаване чрез електростатично напудряване с прах от индустриален клас, спестяваме на потребителите 15%–20% от надценката за огражденията, като осигуряваме отлична устойчивост към удар и прецизно индустриално покритие.

Детайлно сравнение: GIS срещу AIS

Защо да изберете нашия GIS с кутия от въглеродна стомана?

1. Елиминиране на рисковете от повреди, чувствителни към околната среда

Във влажните южни райони или прашните северни индустриални зони, "пробив от конденз" при традиционните отворени разпределителни уредби (AIS) е основна причина за къси съединения или дори експлозии. Изходните блокове на нашия GIS запечатват всички тоководни части. Външната кутия от въглеродна стомана преминава през процес на напудряване с високо качество (изпитано за 720 часа солена мъгла), създавайки двойна бариера от физическа изолация и химическа корозионна устойчивост за стабилна работа в екстремни среди.

2. Значително подобряване на възвращаемостта от инвестиции в строителството

За търговски центрове, центрове за данни или индустриални паркове с висока стойност, всеки квадратен метър земя е основен актив. Компактната GIS може да намали помещението на подстанция от 100 кв.м до приблизително 40 кв.м. Тази стратегия „пространство-срещу-пари“ директно намалява първоначалните граждански инвестиции по време на етапа на одобрение на проекта.

3. Визуална интелигентна експлоатация и безопасност

Нашият изходящ блок разполага с изключително интуитивен интерфейс:

Мимична диаграма: Ясно показва състоянието на прекъсвачите и разединителите на панела, за да се предотвратят човешки грешки.

Интегрирана микрокомпютърна защита: Резервирано пространство на панела от въглеродна стомана за умни броячи, които следят трите фази ток, напрежение и сигнали за повреди в реално време.

Прозорец за наблюдение на безопасността: Позволява проверка на състоянието на заземяващия превключвател без отваряне на вратата, осигурявайки абсолютна безопасност за персонала по поддръжка.

Често задавани въпроси (FAQ)

В1: По-безопасна ли е GIS в сравнение с AIS по време на вътрешна повреда?

A: Да. При традиционните AIS вътрешна дъга може бързо да се разпространи към шинния или уредния отсек. Нашата GIS запечатва високонапрежните части в независими резервоари, усилени от външна черна стоманена обвивка. В случай на екстремна повреда, дъгата се ограничава в рамките на резервоара, а налягането се отвежда посочно чрез предпазен клапан за отдушване в долната част, осигурявайки максимална защита за оператора.

В2: Може ли GIS действително да бъде „без поддръжка“?

A: Високонапрежният ядрен блок (скъсители, контакти) е поставен постоянно в газова среда, защитен от износване, което го прави без поддръжка за целия му живот. Потребителите трябва само периодично да проверяват манометъра, състоянието на микрокомпютъра и чистотата на външната черна стоманена обвивка. Това намалява работното време за поддръжка с над 80% в сравнение с AIS.

В3: Как черната стоманена обвивка противостои на корозия при влажни условия?

A: Използваме процес за индустриално антикорозионно покритие от автомобилна класа. Плочите от въглеродна стомана преминават през обезмасляване, фосфатиране и филмово предварително третиране преди нанасяне на покритието, за да се подобри адхезията. Висококачественото епоксидно прахово покритие ефективно блокира влагата, осигурявайки безръжден живот от над 20 години във вътрешни среди.

В4: Може ли традиционната АИС все още да отговаря на нуждите на модерната умна мрежа?

A: Въпреки че АИС все още има пазар, преходът към компактни, дигитализирани мрежи (интегрирани с SCADA) се ускорява. Поради големите си размери и уязвимост към прах или гризачи (което причинява междупроводни къси съединения), АИС бързо се изважда от употреба в полза на ГИС.

В5: Какви са предимствата на ГИС при кабелни връзки и разширяване?

A: ГИС използва напълно изолирани щепселни кабелни терминали (европейски тип съединители), които са по-безопасни и по-компактни в сравнение с отворените съединения при АИС. Модулният дизайн позволява разширяване на веригата в бъдеще чрез просто добавяне на единици и свързващи шини, без необходимост от мащабни демонтажи на системата.

Заключение

Изборът на решение за разпределение на енергия с напрежение 10 kV всъщност представлява оптимизация между безопасност, заета площ и икономичност. Както показва това сравнение, газово изолираното разпределително табло (GIS) с технология на стоманен корпус осигурява най-перспективния избор за модерната индустрия – осигурява висока изолационна производителност и в същото време оптимизира разходите за доставка чрез интелигентно инженерство на материали.