Anwendungs- und Entwicklungstrend der wärmeschrumpfbaren Isoliertechnologie im Kupfer-Sammelschienenschutz von Umspannwerken

Mit der kontinuierlichen Steigerung der Kapazität des Stromnetzes und der immer komplexer werdenden Betriebsumgebung von Umspannwerken sind freiliegende Leiter verschiedenen Risiken ausgesetzt, wie z. B. Überschlag, Kondensation, Vereisung, Salzsprühkorrosion und durch Fremdkörper verursachte Kurzschlüsse. In den letzten Jahren haben sich wärmeschrumpfende Isoliermaterialien aufgrund ihrer hervorragenden elektrischen Leistung und einfachen Konstruktion nach und nach zu einer wichtigen Lösung für den Isolationsschutz von Sammelschienen in Umspannwerken entwickelt und werden häufig bei Isolationsverbesserungsprojekten für verschiedene Kupfersammelschienen eingesetzt.

 

 

 

Wärmeschrumpfende Materialien sind hoch-molekulare Formgedächtnismaterialien, die durch Strahlungsvernetzung oder chemische Vernetzung-eine stabile dreidimensionale Netzwerkstruktur bilden. Nach der Expansionsbehandlung kann das Material unter Hitze in seine ursprüngliche Größe zurückkehren, wodurch die Leiteroberfläche dicht abgedeckt wird und Isolierung, Feuchtigkeitsschutz und Korrosionsbeständigkeit erreicht werden.

 

In Energiesystemen umfasst die Wärmeschrumpfrohr-Isolierung aus Kupfer-Sammelschienen hauptsächlich die Installation von Wärmeschrumpfschläuchen oder -bändern auf der Oberfläche freiliegender Leiter. Durch Erhitzen und Schrumpfen entsteht eine vollständige Isolierschicht, die die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Gerätebetriebs verbessert.

 

 

Je nach Anwendungsszenario können wärmeschrumpfende Isoliermaterialien in verschiedene Formen unterteilt werden.

 

Wärmeschrumpfende Sammelschienenschläuche werden hauptsächlich in Sammelschienen- und Verteilungssammelschienensystemen verwendet. Es kann für die Gesamtisolationsbehandlung von Kupfersammelschienen mit wärmeschrumpfender Rohrisolierung verwendet werden und eignet sich für neue Projekte und Anlagenmodernisierungen.

 

Wärmeschrumpfendes isolierendes Wickelband eignet sich für Leiter mit komplexer Struktur oder schwer zu zerlegen. Es kann direkt um die Leiteroberfläche gewickelt werden, um eine durchgehende Isolierschicht zu bilden, wie man sie üblicherweise bei Kupfer-Sammelschienenverbindungen mit Schrumpfschlauchisolierung findet.

 

Isolationsschutzkästen werden hauptsächlich an Sammelschienen-Anschlussstellen, Trennschalter-Anschlussklemmen und Bereichen mit speziellen, unregelmäßig geformten Leitern eingesetzt und ermöglichen eine schnelle Montage und Demontage sowie anschließende Wartung.

 

Geräte zur Kriechstreckenverlängerung werden häufig in Stützisolatoren und Außengeräten eingesetzt und verbessern effektiv die Isolationswerte in verschmutzten Umgebungen.

 

 

 

Nach dem Schrumpfen bildet sich auf der Leiteroberfläche eine gleichmäßige und dichte Isolationsschicht, die die Spannungsfestigkeit bei Netzfrequenz und Stoßspannung deutlich verbessert. Bei Hochspannungs-Wärme--Schrumpfschläuchen-isolierten Kupfersammelschienen isoliert das wärmeschrumpfende Material wirksam die elektrischen Felder zwischen den Phasen und verringert so das Risiko eines Überschlags.

 

Keine Auswirkung auf die Stromtragfähigkeit der Sammelschiene

Umfangreiche technische Tests haben gezeigt, dass bei ordnungsgemäßer Installation der wärmeschrumpfenden Isolierschicht der Temperaturanstieg der Sammelschiene minimal ist und in einigen Fällen sogar die Wärmeableitung verbessern kann. Daher verringern weder reine massive Kupferschienen mit Schrumpfschläuchen noch große Sammelschienensysteme die Strombelastbarkeit aufgrund der Isolationsbehandlung erheblich.

 

Gute flammhemmende Eigenschaften

Wärmeschrumpfende Materialien bestehen typischerweise aus flammhemmenden Polymerverbundmaterialien, die einen hohen Sauerstoffindex und selbstverlöschende Eigenschaften besitzen. Wenn örtlich hohe Temperaturen auftreten, brennt das Material nicht weiter und erfüllt somit die Sicherheitsanforderungen der Energiewirtschaft für Isoliermaterialien.

 

Ausgezeichnete Alterungsbeständigkeit

Die vernetzte Struktur verleiht dem Material Langzeitstabilität und behält gute mechanische und elektrische Eigenschaften auch bei langfristiger Einwirkung von hohen Temperaturen, Feuchtigkeit und UV-Strahlung bei und erfüllt so die langfristigen Betriebsanforderungen von Umspannwerken.

 

Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit

In Küstengebieten und Industriegebieten können Salznebel und korrosive Gase leicht zur Oxidation von Kupferleitern führen. Durch die Verwendung einer Kupfersammelschiene mit verzinntem-beschichtetem-Schrumpfschlauch oder einer kupferisolierten Sammelschienenstruktur wird der Leiter effektiv vor äußerer Korrosion durch die Umgebung isoliert und die Lebensdauer der Ausrüstung verlängert.

 

 

Kurzschlüsse durch kleine Tiere und Fremdkörper verhindern

Beim Betrieb von Umspannwerken kommt es häufig zu Kurzschlussunfällen, die durch das Eindringen kleiner Tiere in den Stromverteilungsbereich verursacht werden. Nach der Implementierung des Kupfer-Sammelschienenverbinders mit isoliertem Schrumpfschlauchschutz an freiliegenden Leitern ist es selbst dann schwierig, eine Leiterschleife zu bilden, wenn kleine Tiere mit dem Gerät in Kontakt kommen, wodurch Stromausfälle wirksam reduziert werden.

 

Verhinderung von Verschmutzungsüberschlägen und Kondensationsüberschlägen

In Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit und hoher{0}}Verschmutzung können sich leicht leitende Kanäle auf den Leiteroberflächen bilden, was zu Unfällen durch Verschmutzungsüberschläge führen kann. Der Einsatz maßgeschneiderter Schrumpfschläuche mit Kupfer-Sammelschienentechnologie kann den Isolationsspielraum erheblich verbessern und die Ausfallrate reduzieren.

 

Verbesserung der Personalsicherheit

Bei herkömmlichen blanken Sammelschienensystemen besteht die Gefahr einer unbeabsichtigten Berührung. Allerdings kann nach der Behandlung mit einer wärmeschrumpfenden, mit Schrumpfschläuchen isolierten Kupfersammelschiene das Risiko verringert werden, dass Wartungspersonal mit stromführenden Teilen in Berührung kommt, was die Sicherheit vor Ort verbessert-.

 

Unterdrückung von Salznebel und chemischer Korrosion

Küstenumspannwerke und Industrieparks sind häufig mit schwerwiegenden Korrosionsproblemen konfrontiert. Kupferschienen mit PVC-Wärmeschrumpf-Isolierhülsen bilden eine vollständige Schutzschicht und reduzieren Oxidation, Korrosion und die Ansammlung von Oberflächenverunreinigungen.

 

 

 

Mit der beschleunigten Entwicklung neuer Energiequellen, Elektrofahrzeugen, Energiespeichersystemen und intelligenten Netzen ist die Wärmeschrumpfisolationstechnologie nicht mehr auf herkömmliche Umspannwerksanwendungen beschränkt.

 

Derzeit werden in Leistungsbatteriesystemen häufig flache Batteriesammelschienen aus Kupfer mit Schrumpfschläuchen verwendet. Kupferfolien-Sammelschienenwärme-Schrumpfschlauchisolierung wird in flexiblen Verbindungsstrukturen verwendet; und flache quadratische Sammelschienen aus Kupfer mit PVC-Wärmeschrumpfung werden nach und nach zu einem wichtigen Bestandteil von Energiespeichergeräten und leistungselektronischen Systemen.

 

Mittlerweile werden unterschiedliche Farbisolationsschemata, wie z. B. Kupferschienen mit orangefarbenen Schrumpfschläuchen und Sammelschienen mit schwarzen Schrumpfschläuchen, zunehmend zur Identifizierung der Phasenfolge und zur Systemverwaltung verwendet, wodurch die Effizienz bei der Installation und Wartung von Geräten verbessert wird.

 

 

Beim Aufbau einer Wärmeschrumpfisolierung sollte der geeignete Produkttyp entsprechend der Leiterstruktur und der Standortumgebung ausgewählt werden. Für normale Stromschienen eignen sich Durchführungslösungen, während sich für unregelmäßige Leiter und komplexe Anschlussbereiche wärmeschrumpfendes Klebeband oder unregelmäßig geformte Schutzkomponenten besser eignen.

 

Beim Heizaufbau ist auf eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu achten, um örtliche Minderschrumpfungen und Luftspalte zu vermeiden. Die Verbindungspunkte müssen vollständig erhitzt sein, um einen festen Sitz zwischen der wärmeschrumpfenden Schicht und der Leiteroberfläche zu gewährleisten und so eine gleichbleibende Gesamtisolationsleistung zu gewährleisten.

 

Für Standorte, an denen regelmäßige Wartung und Spannungsprüfung erforderlich sind, sollte ein angemessener Betriebsbereich reserviert werden, um den Komfort und die Sicherheit nachfolgender Wartungsarbeiten zu gewährleisten.

 

 

Die wärmeschrumpfende Isolationstechnologie bietet eine effiziente, zuverlässige und wirtschaftliche Lösung für den Leiterschutz von Umspannwerken. Verbesserung der Isolierung von Leiterstrukturen, wie zKupferschiene mit Schrumpfschlauchund isolierte, wärmeschrumpfende Kupferverbinder-Sammelschienen können Probleme wie Kurzschlüsse, die durch kleine Tiere verursacht werden, Überschläge, Salzsprühkorrosion und Stromschläge für das Personal wirksam lösen.

 

Mit der Entwicklung intelligenter Netze, neuer Energieerzeugungs- und Energiespeicherindustrien werden wärmeschrumpfende Isoliermaterialien-in immer mehr Energiegeräten eine wichtige Rolle spielen und zu einem entscheidenden technischen Mittel zur Verbesserung der Systemsicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer werden.