Drucksicherheitslösung für gasisolierte Ringkabelschranken

Ⅰ. Problemkontext​
Als zentrale Komponente in städtischen Stromverteilnetzen werden Ringklemmzellen (RMUs) aufgrund ihrer kompakten Struktur, geringen Kosten und hohen Zuverlässigkeit in Wohngebieten, Fabriken und öffentlichen Gebäuden weit verbreitet eingesetzt. Allerdings können interne Geräteausfälle oder Bogenfehler hochtemperaturige, hochdruckige Gase erzeugen, was zu Schrankenexplosionen führt, die Personen und Ausrüstung gefährden. Obwohl traditionelle abgedichtete Designs die Isolationsintegrität aufrechterhalten, schaffen sie es nicht, plötzliche Druckschwankungen schnell abzuführen. Ein aktives Druckablassmechanismus ist dringend erforderlich, um Sicherheit und Abdichtungsanforderungen auszugleichen.

​Ⅱ. Innovativer Druckablass-Design​
Dieses Gebrauchsmuster führt eine ​dreistufige Kaskaden-Druckablassstruktur ein, die die synergistische Zusammenarbeit zwischen dem Gasraum, dem Kabelraum und einem dedizierten Druckablassraum für präzise Druckablässe bei Fehlern nutzt:

​1. Kernstruktur​

• ​Ablaufkammeranordnung: Unterhalb des Gas- und Kabelraums positioniert, physisch durch perforierte Trennwände isoliert.
• ​Wachsversiegelte Entlüftungsöffnungen: Sowohl die Trennwand zwischen dem Gasraum und der Ablaufkammer (erste Trennwand) als auch die Trennwand zwischen dem Kabelraum und der Ablaufkammer (zweite Trennwand) verfügen über ​9–18 wachsversiegelte Entlüftungsöffnungen.
• ​Redundante Entlüftungskanäle: Die rechte Seite der Ablaufkammer enthält ​3–6 Durchgangsbohrungen​, die vorübergehend mit Stöpseln versiegelt sind und als sekundäre Entlüftungspfade dienen.

​2. Smartes Auslösemechanismus​

• ​Normalbetrieb: Hochschmelzpunktversiegelungswachs (beständig gegen normale Geräte Temperaturen) gewährleistet Dichtigkeit.
• ​Fehlerbedingungen: Bogeninduziertes Hochtemperaturgas (> Wachsschmelzpunkt) schmilzt das Wachs, sodass das Gas in die Ablaufkammer strömt, um einen ​ersten Druckabfall zu erreichen.
• ​Anhaltender Druck: Wenn der Druck weiterhin erhöht bleibt, löst das Gas die Stöpsel aus den Durchgangsbohrungen, entlüftet direkt nach außen, um ​Schrankenexplosionen zu verhindern.

​3. Umweltfreundlichkeit & Wartungsoptimierung​

• ​Recycelbare Wachsfolie: Die Wände der Ablaufkammer verfügen über Folien mit vorgeschnittenen Öffnungen an allen Entlüftungsöffnungen/Stöpseln. Geschmolzenes Wachs haftet nach dem Fehler an der Folie, um ​eine einfache Reinigung und Recycling zu ermöglichen.
• ​Grünes Isoliermedium: Der Gasraum wird mit Luft/Nitrogen gefüllt, um ​emissionsfreies Entlüften sicherzustellen, was umweltgerechten Standards entspricht.

​Ⅲ. Technische Vorteile​

​Ⅳ. Anwendungswert​
Diese dreistufige Konstruktion – physikalische Isolation, ​intelligenter wachsgetriggertes Freigeben und ​redundante Entlüftung – löst den Konflikt zwischen der Dichtheit und der Sicherheit von RMUs:

• ​Reduziert Geräteschäden: Dämpft Schockdruck, um die Integrität des Gehäuses zu schützen.
• ​Gewährleistet Personensicherheit: Schnelles Entlüften verhindert Explosionen und kontrolliert Gefahren.
• ​Senkt Lebenszykluskosten: Recycelbares Wachs und langlebige Konstruktion minimieren die Wartung.
  ​Ideal für: Stadtgrids, kompakte Umspannwerke und industrielle Stromverteilungssysteme mit hoher Last und strengen Raum-/Sicherheitsanforderungen.

​Ⅴ. Fazit​
Mit einer einfachen mechanischen Struktur und intelligenten Materialien (hochschmelzendes Wachs) bietet dieses Druckablasssystem einen ​Sprung in der Sicherheitsleistung für RMUs. Durch die Kombination von Zuverlässigkeit, Umweltfreundlichkeit und Kosteneffizienz stellt es die ​ideale Sicherheitslösung für die nächste Generation intelligenter Stromverteilungsausrüstung dar.