O painel de isolamento de ar adota o ar como meio de isolamento e realiza a função de isolamento e extinção de arco de componentes elétricos por meio do projeto de estrutura aberta. O princípio de funcionamento pode ser resumido da seguinte forma:
1. Mecanismo de isolamento: Ar como barreira natural
Isolamento de entreferro
Componentes eletrônicos de sistemas de identificação automática, como disjuntores e disjuntores, são expostos diretamente ao ar, utilizando moléculas de ar como isolantes. Quando a tensão é aplicada entre os componentes, o entreferro forma uma barreira natural ao livre fluxo de corrente. O projeto não requer gás fechado ou materiais isolantes sólidos e, portanto, é simples em estrutura e-econômico.
Uniformidade do Campo Elétrico
A concentração de campos eléctricos e o risco de descargas parciais são reduzidos através da optimização da forma do condutor (por exemplo, a utilização de cantos arredondados e estruturas de campo eléctrico uniformes) e da disposição dos componentes. Por exemplo, o circuito principal, um painel removível-revestido de metal, é projetado com um campo elétrico uniforme para garantir operação estável mesmo em alta tensão.
2. Mecanismo de extinção de arco: alongamento do arco e resfriamento natural
Geração de arco e perigos
Quando o disjuntor é ligado, ocorre um arco quando o contato móvel é separado do contato estático. As temperaturas do arco podem atingir milhares de graus Celsius e danificar os pontos de contato, causando explosões ou incêndios que devem ser extintos rapidamente.
Princípio de extinção de arco aéreo
Os sistemas de identificação automática utilizam uma combinação de alongamento de arco e resfriamento natural para extinguir incêndios:
Alongamento do arco: grades de metal dentro da ranhura dividem o comprimento do arco em nós curtos, cada um se alongando ainda mais à medida que viaja entre as grades de metal.
Resfriamento natural: À medida que o comprimento do arco aumenta, o calor se dissipa, dispersando rapidamente o calor no ar, fazendo com que a temperatura do arco caia abaixo do limite necessário para sustentar a combustão e, por fim, extingue o arco.
Cenários típicos de aplicação
Quando o disjuntor pneumático (como um disjuntor de matriz) interrompe a corrente de curto-circuito, puxe o arco para a ranhura do arco e extinga rapidamente o arco com o mecanismo acima. Esse método é econômico-e adequado para aplicações de baixa e média tensão (por exemplo, redes elétricas de 6kV a 750kV).
III. Vantagens estruturais: Flexibilidade de design aberto.
Combinação Modular
O portfólio de produtos AIS inclui componentes como disjuntores, transformadores de instrumentos e disjuntores, permitindo configuração flexível de acordo com necessidades específicas. Por exemplo, a série Siemens NXAirS suporta níveis de tensão que variam de 12kV a 40,5kV e possui uma nova opção de largura de painel de 1400 mm para atender a diferentes requisitos de capacidade.
Conveniência de manutenção e expansão
A estrutura aberta permite a observação direta do estado dos componentes de reparo e substituição. Por exemplo, interruptores removíveis com revestimento metálico com gavetas ou plug-ins-podem isolar rapidamente módulos problemáticos para minimizar cortes de energia.
Adaptabilidade Ambiental
Adequado para subestação de parque industrial com belo ambiente e muito espaço. Sua estrutura aberta é boa para perda de calor, mas deve ser protegida da corrosão das peças em ambientes agressivos, como umidade e névoa salina.
4. INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO Evolução Típica de Produto e Tecnologia
Equipamento AIS Tradicional
Estrutura: estrutura de aço aberta, membro exposto.
Pontos fortes: Baixo custo, fácil instalação, alta flexibilidade.
Limitações: Grande área ocupada, confiabilidade influenciada pelo impacto ambiental.
Inovações modernas em AIS
Design compacto: Por exemplo, a série UniSafe da ABB utiliza tecnologia de isolamento composto para reduzir o tamanho geral e o investimento em construção. Atualização Inteligente: Soluções inteligentes ABB AbilityTM integradas para obter alerta de perigo e gerenciamento da integridade do dispositivo.
Materiais-ecologicamente corretos: reduza as emissões de carbono usando materiais PT recicláveis e biodegradáveis.
V. Cenários de Aplicação e Posicionamento de Mercado.
Principais participantes em redes elétricas de média-tensão
AI) continuará ocupando uma posição significativa no mercado de equipamentos de comutação de média-tensão até 2024 e é amplamente utilizado em subestações digitais de 6kV-750kV, usinas de energia, subestações industriais, etc.
Complementaridade com Equipamentos GIS
Inteligência artificial: Baixo custo, alta flexibilidade, adequada para aplicações em amplos espaços.
GIS (Quadro de manobra isolado-a gás): isolamento a gás SF6, tamanho pequeno, alta confiabilidade, adequado para grandes altitudes, alta umidade e outros ambientes agressivos. No campo da média tensão, os dois se complementam e, devido às vantagens de custo, as subestações industriais ainda são dominadas pelo controle automático.
