Cuadros de distribución encapsulados en metal de alta eficiencia energética

I. Descripción general del producto

La serie XGN15-12 (F)/XGN15-12 (F·R) de aparamenta fija de CA encapsulada en metal (conocida comúnmente como "unidades de distribución anular") es una nueva generación de equipos de distribución de energía para interiores, desarrollados específicamente para redes de distribución de media tensión de 10 kV/12 kV. El producto utiliza un interruptor de carga aislado con gas SF₆ como componente principal. El modelo F es una unidad de interruptor de carga pura, mientras que el modelo F·R integra un interruptor de carga con un fusible de alta capacidad de ruptura para formar una unidad de protección combinada "interruptor-fusible".

Esta serie de productos adopta una estructura de aislamiento compuesta de aislamiento de aire + sellado con tanque de gas SF₆, y está diseñada y fabricada en estricta conformidad con las normas nacionales e internacionales, como GB 3906 "Aparamenta y equipos de control de CA encapsulados en metal de 3,6 kV a 40,5 kV" e IEC 62271-200 "Aparamenta y equipos de control de alta tensión - Parte 200: Aparamenta y equipos de control encapsulados en metal". Sus principales ventajas radican en su estructura ultracompacta, alto nivel de seguridad, largo período sin mantenimiento y amplia adaptabilidad a diversos escenarios. Se utiliza ampliamente en el suministro de energía en red de anillo de redes de distribución urbanas, distribución de energía en terminales de empresas industriales y mineras, lado de alta tensión de subestaciones preinstaladas (subestaciones tipo caja), sistemas de distribución de energía para instalaciones públicas y otros escenarios. Es un equipo clave para lograr la automatización de la red de distribución y mejorar la confiabilidad del suministro eléctrico.

II. Estructura básica y principio de funcionamiento

(1) Composición estructural central

Este producto adopta un diseño modular de mantenimiento frontal, y su estructura general consta de los siguientes componentes principales:

Tanque de gas sellado con SF₆:

Fabricada en acero inoxidable de 3 mm de espesor mediante soldadura láser, las soldaduras se inspeccionan mediante espectrometría de masas de helio para garantizar un sellado permanente, y no se requiere reposición de gas durante su vida útil.

Está lleno de gas SF₆ a una presión manométrica de 0,045 MPa, que sirve como medio aislante y extintor de arco para el interruptor de carga.

Un interruptor de carga integrado de tres posiciones (cierre/apertura/conexión a tierra) combina las funciones de un interruptor de aislamiento y un interruptor de conexión a tierra.

Circuito principal de alta tensión:

Compuesto por contactos móviles y estáticos dentro del tanque de gas, así como por bujes y barras colectoras externas de alta tensión, conectados mediante barras de cobre estañado, con baja resistencia de contacto y gran capacidad de conducción de corriente.

El modelo F·R está equipado con un fusible limitador de corriente de alta capacidad de ruptura, instalado fuera del tanque de gas y conectado al interruptor de carga mediante un dispositivo de enlace mecánico.

Mecanismo de operación y enclavamiento:

Adopta un mecanismo de accionamiento manual por resorte, con un mecanismo de accionamiento eléctrico opcional, que ofrece un par de apriete reducido y una apertura y cierre fiables.

Equipado con un sistema de enclavamiento mecánico completo, que implementa estrictamente la función de "cinco prevenciones", a saber: evitar la apertura y el cierre erróneos, evitar la apertura y el cierre bajo carga, evitar que los cables de tierra queden expuestos a la electricidad, evitar el cierre con los cables de tierra expuestos y evitar la entrada por error en intervalos con tensión.

Gabinete y protección:

Se utiliza chapa de acero recubierta de aluminio-zinc o acero inoxidable 304 para el conformado por doblado integral, con la superficie tratada mediante pulverización electrostática para resistir la corrosión y el óxido.

El armario tiene un diseño de apertura frontal, y todas las operaciones de mantenimiento se pueden realizar desde la parte delantera sin necesidad de reservar espacio para el mantenimiento en los laterales y la parte trasera.

La parte superior está equipada con un canal direccional de liberación de presión, que puede guiar el gas a alta temperatura y alta presión hacia una dirección segura en caso de fallas de arco interno, evitando que el gabinete explote.

(2) Principio de funcionamiento

Funcionamiento normal: El interruptor de carga está en la posición de cierre, suministrando energía a las cargas conectadas aguas abajo.

Funcionamiento de apertura: Cuando se requiere mantenimiento por un corte de energía, el mecanismo de operación abre el interruptor de carga para cortar la corriente de carga.

Operación de puesta a tierra: Después de confirmar que la línea está desenergizada, coloque el interruptor en la posición de puesta a tierra y conecte el cable de puesta a tierra para garantizar la seguridad del personal de mantenimiento.

Protección contra fallas (tipo F·R): Cuando un transformador sufre un cortocircuito o una sobrecarga, el fusible se funde rápidamente, lo que provoca que el interruptor de carga se abra automáticamente a través del dispositivo de enlace mecánico, interrumpiendo el circuito de falla y protegiendo el transformador y la red eléctrica.

III. Parámetros de especificación (cobertura dimensional completa, personalizable)

Mesa

Categoría de parámetros

Especificaciones principales

Descripción detallada

Tensión nominal

12 kV

Se adapta al estándar de red de distribución de 10 kV de China.

Frecuencia nominal

50Hz

Cumple con el estándar de red de frecuencia eléctrica.

Corriente nominal

630A

Corriente nominal del circuito principal, que satisface las necesidades generales de distribución de energía.

Corriente nominal de ruptura de cortocircuito

20 kA (2 s)

Puede soportar un impacto de corriente de cortocircuito de 20 kA durante 2 segundos.

Tensión nominal de resistencia al impulso de rayo

75 kV

Protege los equipos contra daños por sobretensión causada por rayos.

Tipo de interruptor principal

Interruptor de carga de tres posiciones SF₆

Integra funciones de cierre, apertura y puesta a tierra; no requiere configuración adicional.

Fusible (tipo F·R)

Fusible limitador de corriente de alta capacidad de corte

Corriente nominal de 100A-200A, puede proteger transformadores de 1600kVA o inferiores.

Medio aislante

SF₆ dentro del tanque de gas, aire exterior

Aislamiento compuesto, teniendo en cuenta tanto la fiabilidad como la protección del medio ambiente.

Clase de protección

IP30 (interior) / IP65 (depósito de gas)

Evita el contacto de los dedos con las partes activas; el depósito de gas es completamente a prueba de polvo y agua.

Material del gabinete

Chapa de acero recubierta de aluminio-zinc / acero inoxidable 304

Resistencia a la corrosión y al óxido; apto para uso en interiores y exteriores (dentro de subestaciones tipo caja).

Ancho de gabinete simple

375 mm / 500 mm

Diseño ultracompacto que ahorra enormemente espacio en la sala de distribución eléctrica.

Vida mecánica

≥10000 veces

Larga vida útil del interruptor, largo período sin mantenimiento.

Ambiente de trabajo

Temperatura: -25℃～+40℃; Humedad: ≤95% (sin condensación); Altitud: ≤2000m (se puede personalizar para altitudes elevadas).

Se adapta a la mayoría de los entornos interiores; la mejora del aislamiento se puede personalizar para zonas de gran altitud.

IV. Principales ventajas del producto

(1) Seguro y fiable, con riesgo controlable.

Depósito de gas totalmente sellado: El depósito de gas de acero inoxidable utiliza soldadura láser y tecnología de detección de fugas por espectrometría de masas de helio para garantizar la ausencia total de fugas de gas SF₆, el rendimiento del aislamiento no se ve afectado por el entorno externo y el funcionamiento es seguro y estable.

Sistema completo de enclavamiento con "cinco medidas de prevención": La doble protección mediante enclavamiento mecánico y eléctrico elimina fundamentalmente los accidentes personales y de equipos causados ​​por un mal funcionamiento.

Protección contra fallas de arco: El canal de liberación de presión direccional incorporado puede aliviar eficazmente la presión en caso de fallas de arco internas, garantizando la seguridad del personal de operación y mantenimiento y de los equipos.

Protección precisa (tipo F·R): La combinación de interruptor de carga y fusible de alta capacidad de ruptura permite cortar rápidamente el suministro eléctrico cuando falla el transformador, protegiéndolo así de daños.

(2) Estructura compacta, aprovecha bien el espacio

Modularización ultracompacta: El ancho de un solo armario es de tan solo 375 mm, lo que ahorra aproximadamente un 30 % de la superficie en comparación con los armarios de distribución tradicionales, siendo especialmente adecuado para salas de distribución eléctrica y subestaciones tipo caja con espacio limitado.

Integración de tres posiciones: El interruptor de carga integra tres posiciones —apertura, cierre y puesta a tierra—, lo que simplifica la estructura del gabinete, reduce los puntos de fallo y mejora la fiabilidad general.

Diseño de mantenimiento frontal: Todas las operaciones y el mantenimiento se pueden realizar en la parte frontal del armario sin necesidad de reservar espacio de mantenimiento en los laterales y la parte trasera, lo que mejora considerablemente la utilización del espacio.

(3) Funcionamiento y mantenimiento convenientes, bajo costo

Diseño que no requiere mantenimiento: El tanque de gas SF₆ tiene una estructura sellada permanentemente, el interruptor tiene una larga vida útil mecánica y no requiere mantenimiento regular durante su funcionamiento normal, lo que reduce significativamente los costos de operación y mantenimiento.

Supervisión visual: El armario está equipado con una ventana de observación que permite comprobar directamente la posición del interruptor y el estado del fusible, y el estado de funcionamiento se visualiza claramente de un vistazo.

Funcionamiento y mantenimiento inteligentes opcionales: Puede configurarse con un módulo de monitorización inteligente en línea para realizar la monitorización remota, la alarma de fallos y el funcionamiento remoto, lo que ayuda a lograr una red de distribución inteligente "sin supervisión".

(4) Gran adaptabilidad, amplios escenarios

Combinación flexible: Se puede combinar libremente en varias unidades funcionales, como línea de entrada, línea de salida, medición, transformador de potencial e interconexión, para satisfacer las necesidades de diferentes redes de distribución de energía.

Cobertura total del escenario: Ampliamente utilizado en redes de distribución urbanas, empresas industriales y mineras, edificios comerciales, hospitales, escuelas, subestaciones preinstaladas y otros escenarios.

Excelente compatibilidad: Se puede conectar sin problemas con los relés de protección y los sistemas de automatización más comunes, tanto nacionales como internacionales, lo que facilita la modernización de la red de distribución mediante la automatización.

V. Escenarios de aplicación típicos

Transformación de la red de distribución urbana: Como unidad de suministro eléctrico en red anular, permite un suministro eléctrico "integrado", mejora la fiabilidad del suministro y reduce la frecuencia de los cortes de energía.

Distribución de energía en empresas industriales y mineras: Se utiliza para la distribución terminal de energía en fábricas, minas y otros entornos, con el fin de proteger equipos de producción críticos, tales como motores y ventiladores.

Subestación preinstalada (subestación tipo caja): Como unidad de conmutación de alta tensión dentro de la subestación tipo caja, coopera con transformadores y gabinetes de baja tensión para formar una solución completa de distribución de energía.

Instalaciones públicas: Aplicable a centros comerciales, aeropuertos, estaciones de metro, hospitales y otros lugares con requisitos extremadamente altos de fiabilidad en el suministro eléctrico.

Acceso a nuevas energías: Como equipo de conmutación para la conexión a la red de centrales eléctricas de energías renovables, como las fotovoltaicas y eólicas, garantiza la transmisión segura y estable de energía renovable.