يمكن تقسيم البنية العازلة لمجموعات المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي-إلى عزل داخل مساحة الخزانة وعزل المكونات الداخلية، اعتمادًا على موقعها.
العزل الأكثر شيوعًا داخل مساحة الخزانة هو الهواء، مما يعني أنه يتم استخدام الهواء كوسيط عازل لكل من الأجزاء الحية والأرض، وبين المراحل. نظرًا لأن مسافة العزل بين المراحل في مجموعة المفاتيح الكهربائية المملوءة بالغاز-تقل بشكل كبير، يتم تقليل حجم خزانة مجموعة المفاتيح الكهربائية بشكل كبير. لذلك، بالمقارنة مع مجموعة المفاتيح الكهربائية المعزولة بالهواء-، يوفر العزل داخل مساحة الخزانة مزايا مثل المناعة البيئية، والحجم الصغير، والموثوقية العالية، وتحسين سلامة المشغل، والدوائر الأولية الخالية من الصيانة-، وبالتالي تحسين السلامة والموثوقية. ومع ذلك، فإن عيبه هو أن استخدام غاز SF6 يمكن أن يسبب مشاكل بيئية.
يشمل عزل المكونات الداخلية في المقام الأول مواد عازلة صلبة مصنوعة من السيراميك والبلاستيك والمطاط والزجاج وغيرها من المواد. على سبيل المثال، تستخدم قواطع الدائرة الفراغية، وهي المكونات الرئيسية في مجموعة المفاتيح الكهربائية، غرف إطفاء القوس الزجاجي أو الخزفي. عادة ما تكون المكونات العازلة لقواطع الدائرة الفراغية مصنوعة من 4330 قالب ضغط فينولي مقوى بالألياف الزجاجية للعزل الكهربائي. ومع ذلك، فإن هذه المادة لديها مقاومة ضعيفة للشيخوخة ومقاومة للرطوبة، كما تنخفض قوة عزلها أثناء الاستخدام. ولذلك، يتم الآن استخدام صب ضغط البوليستر غير المشبع المقوى بالألياف الزجاجية (SMC وDMC) لزيادة مسافة الزحف وتحسين أداء العزل. مع تطور العلوم والتكنولوجيا، أصبحت المواد البلاستيكية المتخصصة على نحو متزايد المادة العازلة الصلبة الأساسية في المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط-.
من أجل إفساح المجال كاملاً لمزايا مواد العزل المختلفة، ظهرت تقنية تجمع بين عدة طرق عزل في نوع عزل واحد، وهو ما يسمى بتقنية العزل المركب. هناك ثلاثة أنواع بشكل رئيسي:
(1) تكنولوجيا العزل المركب مع عزل الهواء كجسم رئيسي. تستخدم هذه التقنية عزل الهواء كجسم رئيسي وتضع أقسام العزل الصلبة مثل راتنجات الإيبوكسي على مسار التفريغ لتقصير الحد الأدنى لفجوة التفريغ. تشمل التطبيقات النموذجية: وضع أكمام عازلة قابلة للتقلص بالحرارة على قضبان التوصيل، وتطبيق راتنجات الإيبوكسي على نقاط الاتصال، وما إلى ذلك. مبدأ هذه التقنية هو أن قسم العزل الصلب لديه وظيفة منع التفريغ. إن تطبيق شحنة بنفس قطبية الجهد على سطح القسم يمكن أن يحسن المجال الكهربائي ويحصل على جهد تحمل 1.5 مرة من عزل الهواء.
(2) تكنولوجيا العزل المركب مع عزل الغاز كجسم رئيسي. العزل المركب في غاز SF6 ذو الضغط المنخفض - القريب من الضغط الجوي هو نفسه الموجود في عزل الغاز. يمكن أن يؤدي إدخال أقسام عازلة صلبة في مسار التفريغ إلى تحسين المجال الكهربائي وزيادة جهد التحمل. والفرق الوحيد هو أن تأثير القسم في غاز SE6 يرتبط بشكل القسم. يمكن لمجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط - تقليل حجم المعدات إلى 1/3 من مجموعة المفاتيح الكهربائية الهوائية من خلال الجمع بين غاز SF6 والعزل الصلب.
(3) تقنية العزل المركب بالفراغ الصلب-الغاز-. ومن مميزات هذه التقنية أنه يتم استخدام عضو عازل صلب مصبوب مع طبقة أرضية سطحية كحاوية خارجية مغلقة، ويتم وضع قاطع فراغ داخل الحاوية، ويتم ملء المساحة المتبقية من الحاوية بغاز SF6. من خلال هذه الطريقة، يمكن تقليل حجم خزانة المفاتيح إلى 1/3 من حجم عزل الهواء النقي.
إذًا، كيف يمكن تحسين مستوى عزل مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي-؟هناك بشكل رئيسي التدابير التالية:
(1) التأكد من أن فجوة الهواء النقي تلبي المتطلبات. بالنسبة لمجموعة المفاتيح الكهربائية 10 كيلو فولت مع عزل الهواء، يجب ألا يقل الحد الأدنى لفجوة الهواء بين المراحل والأرض عن 125 مم؛ يجب ألا تقل فجوة الهواء بين الموصل والقسم العازل عن 30 مم.
(2) تكوين مسافة زحف العزل الخارجي بشكل معقول. تعتبر مسافة زحف البورسلين اللازمة هي أساس البورسلين لمنع وميض التلوث. يجب أن يتم تكوين مسافة زحف العزل الخارجي بشكل معقول وفقًا لظروف التلوث في المنطقة. بالنسبة للظروف البيئية التي تعمل فيها المفاتيح الكهربائية الداخلية التي تعمل في ظل التكثيف والتلوث الشديد (تلوث المعدات الداخلية من المستوى الثاني)، فإن الحد الأدنى الاسمي لمسافة زحف العزل الخارجي هو 18 مم / كيلو فولت للمواد الخزفية و20 مم / كيلو فولت للمواد العضوية.
(3) اختيار المكونات ذات خصائص العزل الجيدة. وينبغي اختيار المكونات ذات خصائص العزل الجيدة، وخاصة محولات الجهد. يجب أن تفي خصائص الفولت- أمبير الخاصة بها بمتطلبات عدم وجود تشبع كبير تحت جهد الخط. فيما يتعلق بطريقة الاتصال، من الأفضل عدم توصيل محولات جهد ذات طور واحد أو ثنائي الطور بين خط الطور والأرض لضمان تماثل ممانعة الطور الثلاثة - مع الأرض وتجنب إزاحة النقطة المحايدة أو الرنين.
(4) استخدام الأقسام العازلة للطور البيني بالنسبة لمجموعة المفاتيح الكهربائية من نوع الترولي -، إذا كانت مسافة الطور البيني لا تلبي متطلبات العزل، فيمكن أن يكون الحل هو تثبيت الأقسام العازلة للطور البيني. يجب أن تكون الأقسام العازلة المستخدمة عبارة عن أقسام عازلة لاصقة متكاملة، وموادها هي: ① لوح قماش زجاجي مصفح براتنج الإيبوكسي مصنوع عن طريق التسخين والمعالجة الكهربائية؛ ② لوح من البلاستيك المقوى بألياف البوليستر الزجاجية غير المشبعة DMC وSMC.
(5) إجراء الختم العازل قم بإجراء الختم العازل بين حجرات قضيب التوصيل لكل مجموعة مفاتيح. بمجرد وقوع حادث في مجموعة المفاتيح الكهربائية، يمكن أن يقتصر الحادث على خزانة الحوادث، وبالتالي تقليل الخسارة. ثانيًا، يعد إغلاق وعزل غرف الوحدات المختلفة لمجموعة المفاتيح الكهربائية أيضًا إجراءً فعالاً للحد من نطاق الحادث. بالنسبة لقضيب التوصيل، يمكن استخدام مجموعة أنابيب عازلة قابلة للتقلص -لهب-وقابلة للانكماش. يجب أيضًا استخدام الألواح العازلة أو الأكمام العازلة المقاومة للقوس -واللهب- لإغلاق مقصورات قضبان التوصيل في الخزانات المجاورة لمنع وقوع حوادث "إحراق المخيم". يجب أن يكون الجزء السفلي من الخزانة مغلقًا بإحكام لمنع دخول الحيوانات الصغيرة ولمنع الرطوبة من خندق الكابل من الغزو والتسبب في حوادث ماس كهربائي على الأرض أو الطور البيني. يجب تغطية نقطة الاتصال الساكنة العازلة الأولية لخزانة العربة بغطاء عازل. عندما تخرج العربة من خزانة التبديل، يجب استخدام حاجز عازل لفصل الجزء المباشر من الاتصال الثابت عن حجرة العربة لمنع موظفي الصيانة من التعرض لصدمة كهربائية عن طريق الخطأ. يمكن أيضًا استخدام ستارة عازلة، ولكن بعد دفع مفتاح العربة إلى وضع التشغيل، يجب أن تكون فجوة الهواء بين الجزء المباشر وحافة المقبس أكبر من 30 مم. ومع ذلك، فإن هذا يقلل من درجة الختم بين المقصورات.
(6) الاستفادة الكاملة من المواد العازلة. بالنسبة للأقسام العازلة، يجب اختيار مواد عازلة ذات أداء عزل جيد، وغير -قابلة للاشتعال أو مثبطات اللهب-، وذات رطوبة منخفضة. يمكن أن تؤدي إضافة أنابيب الانكماش الحراري المثبطة للهب- إلى قضبان التوصيل والموصلات المكشوفة الأخرى في خزانة المفاتيح إلى تحسين مستوى عزل فجوات الهواء الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام -سيليكون RTV أحادي المكون، وتركيب تنانير التسلق، وطلاء قضبان التوصيل باستخدام طلاء عازل للجهد العالي-مثبط للهب وموصل للحرارة-سيليكون هي أيضًا إجراءات فعالة لتحسين مستوى العزل لخزانة المفاتيح.
(7) إدارة وتحسين بيئة التشغيل. تعتبر إدارة بيئة التشغيل وتحسينها ذات أهمية كبيرة للتشغيل الآمن لمجموعة المفاتيح الكهربائية. يجب أن تلتزم معدات المحطات الفرعية بمبدأ "التنظيف في كل مرة يتم إيقافها". يمكن لغرف التبديل ذات الرطوبة العالية اتخاذ تدابير مثل التدفئة وتركيب مزيلات الرطوبة لتحسين بيئة التشغيل لمعدات التبديل.
