緊湊可靠型產(chǎn)品

緊湊可靠型產(chǎn)品，顧名思義是開關(guān)設(shè)備不僅尺寸小，占地空間小，而且安全可靠。

為適應(yīng)寸土寸金的城市應(yīng)用，小型化緊湊型產(chǎn)品發(fā)展迅速，不言而喻，小型化優(yōu)勢明顯，開關(guān)設(shè)備所占的空間小，占地面積、建筑成本都會減少，綜合效益明顯，但小型化產(chǎn)品不等于節(jié)能型產(chǎn)品，有些小型化開關(guān)柜需要大量的固體絕緣材料包覆、隔斷才能滿足絕緣要求，需要用大量的銅排來解決溫升問題，造成成本增加，材料消耗大，并不是真正符合“雙碳”要求的節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。

中國承諾將在2030年前實現(xiàn)碳排放達峰，并在2060年實現(xiàn)碳中和。開關(guān)設(shè)備作為電力從產(chǎn)生到應(yīng)用的核心產(chǎn)品，數(shù)量龐大，作為國民經(jīng)濟的重要做成部分，開關(guān)設(shè)備及其上下游配套產(chǎn)業(yè)占國民生產(chǎn)比重大，開關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)、應(yīng)用、運維到最終的報廢等各個環(huán)節(jié)都需要消耗大量資源。在“雙碳”背景下，開關(guān)設(shè)備的不僅要更廣泛的服務(wù)于綠色清潔能源的生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)備的使用，還需要實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備自身的全壽命周期低碳、環(huán)保。推進環(huán)境友好型產(chǎn)品、緊湊可靠型產(chǎn)品、智能感知型產(chǎn)品的研發(fā)、應(yīng)用是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要舉措。

通過最優(yōu)化的設(shè)計、科學(xué)的分析，實現(xiàn)材料的減少，性能的提升才是小型化發(fā)展的方向。如側(cè)裝縱旋式開關(guān)柜，縱旋解決了寬度問題。12kV空氣絕緣開關(guān)柜400mm寬、1100mm深，占地面積僅為一般開關(guān)柜的30%，重量的60%，可靠墻安裝，實現(xiàn)柜前安裝維護， 開關(guān)柜鋼板、銅材使用量減少，資源消耗少，以10000臺為例，可以減少360噸銅排使用量，有色金屬的消耗、鋼材使用量減少950噸；使用過程中的能量消耗少，平均每相導(dǎo)電回路長度1.3米，是一般中置柜（平均每相導(dǎo)電回路長度2.6米）的一半。

側(cè)裝移開式開關(guān)柜空氣絕緣，體積與環(huán)網(wǎng)柜相當(dāng)，參數(shù)但卻可達到1250A/31.5kA，更主要的是不采用溫室效應(yīng)氣體SF6，可以替代SF6環(huán)網(wǎng)柜，減少SF6使用。以10000臺開關(guān)柜為例，可以減少25噸SF6 氣體使用，其中還不包含生產(chǎn)環(huán)節(jié)氣體充放、試驗等損耗。

可靠運行的節(jié)能環(huán)保

開關(guān)柜可靠運行可以保證生產(chǎn)、經(jīng)營活動的連續(xù)性，開關(guān)設(shè)備長期在高電壓、大電流環(huán)境下運行，發(fā)熱累積、絕緣老化、環(huán)境影響都會造成意外停電甚至事故，損失巨大。開關(guān)柜發(fā)熱累積需要對開關(guān)柜進行熱平衡設(shè)計，保證發(fā)熱和散熱相同，通風(fēng)孔、導(dǎo)電回路的設(shè)計至關(guān)重要，特別是大電流開關(guān)柜，集膚效應(yīng)、鄰近效應(yīng)、渦流等不僅會造成的巨大的損耗，同時也會造成安全隱患，渦流會產(chǎn)生局部過熱、振動。過高溫度引發(fā)故障，絕緣的老化、局放的加劇危害也是巨大。渦流產(chǎn)生局部振動，長期運行會造成連接松動。

性能可靠在“雙碳時代”更加重要，停電帶來的損失不言而喻，開關(guān)設(shè)備在各種不同的工況下、不同的運維條件下都能實現(xiàn)可靠運行，這是關(guān)鍵，如凝露、污穢環(huán)境，耐環(huán)境性好的開關(guān)柜具有較強的環(huán)境適應(yīng)性。如在高溫、沙塵嚴重的光伏電站；在鹽霧腐蝕、沖擊振動的海上風(fēng)電應(yīng)用，都需要高可靠性產(chǎn)品。

再如側(cè)裝縱旋式開關(guān)柜，移開式解決了維護、互換的需求，縱旋解決了斷開可見、接觸可靠的問題，即有上隔離又可以同時配備下隔離，又可以抽出來，滿足各種需求，一體化機械聯(lián)鎖更可靠、更簡單。不需要搖20圈，不用擔(dān)心梅花觸頭彈簧崩裂，碟簧觸頭壓力更穩(wěn)定; 電流、電壓傳感器集成于固封極柱內(nèi)，保護安裝在斷路器面板上，自脫扣保證在外部電源缺少情況下，依然可以快速分閘;  安全活門機構(gòu)保證了三位一體斷路器抽出后，電纜室的檢修，維護，電纜耐壓測試; 獨立的泄壓通道保證內(nèi)部電弧故障發(fā)生時操作人員的安全。

寫在最后

中壓開關(guān)設(shè)備數(shù)量大，產(chǎn)品使用大量的有色金屬、環(huán)氧樹脂材料以及SF6溫室效應(yīng)氣體等，這些都不利于減少碳排放，不利于早日實現(xiàn) “雙碳”目標(biāo)。本文從中壓開關(guān)設(shè)備生產(chǎn)、應(yīng)用、運維到報廢處理的各個環(huán)節(jié)，介紹了開關(guān)設(shè)備減小碳足跡的發(fā)展方向。