Rockwill Company's SF6 Circuit Breaker Solution for Substations in the Ethiopian Highlands Рішення компанії Rockwill для високогірних підстанцій Ефіопії з використанням вимикачів на SF6

I. Задній план проекту​
Ефіопське високогір'я характеризується високою висотою (середня висота понад 2500 метрів), екстремальними холодними кліматичними умовами (зимова температура може опускатися до -30°C) та розташуванням у сейсмічно активній зоні Рифтової системи Африки. Ці умови створюють значні виклики для електрообладнання:

1. ​Ризик ліквідації SF6: При робочому тиску 0,6 МПа газ SF6 ліквідується при -25°C. Екстремальний холод може призвести до ліквідації, що спричиняє погіршення ізоляції та втрату здатності до гасіння дуги.
2. ​Сейсмічні загрози: Регіон досить часто стикається з сейсмічними подіями більше 8 балів. Традиційні жорсткі з'єднання вразливі до механічних пошкоджень або витоку газу через геологічну активність.
3. ​Висока залежність від зовнішнього обслуговування: Локальна технічна експертиза обмежена, що вимагає тривалої залежності від міжнародних підрядників для обслуговування, що призводить до високих витрат та затримок у реакції.
   Для вирішення цих викликів Rockwill має розробити рішення для вимикача SF6, пристосоване до умов високогір'я, холоду та сейсмічної активності, забезпечуючи при цьому стабільне функціонування та обслуговування.

​II. Цільова розробка та встановлення вимикача SF6​

1. ​Антиліквідаційний дизайн​
   • ​Вбудовані нагрівальні блоки: Опираючись на доведені рішення з холодних регіонів Китаю, в базі керамічного ізолятора вимикача інтегровані нагрівальні стрічки з нікель-хромового сплаву (800-1200 Вт). Разом з датчиками температури для замкненого циклу управління це забезпечує, що газ SF6 залишається над -18°C (що перевищує точку ліквідації -25°C при 0,6 МПа).
   • ​Оптимізація термічної ізоляції: Наногелевий аерогель обгортає керамічний ізолятор та трубопроводи, зменшуючи тепловтрати та покращуючи ефективність нагріву на 30% при екстремальному холоді.
2. ​Дизайн з підсиленням проти сейсмічних впливів​
   • ​Гнучкі з'єднання трубопроводів: Хвилясті трубопроводи SF6 дозволяють аксіальне переміщення (±15 мм) та радіальне переміщення (±10 мм), запобігаючи повному зруйнуванню ущільнень через концентрацію сейсмічного напруження.
   • ​Підсилені кронштейни та ізольовані підшипники: Кронштейни виготовлені з сталі Q345B з хрестоподібними з'єднаннями, тоді як фрикційні маятникові ізольовані підшипники в основі поглинають 80% сейсмічної енергії, зменшуючи відповідь на прискорення обладнання нижче 0,3g.
3. ​Локальна система обслуговування​
   • ​Центр технічної підготовки: База навчання в Аддіс-Абебі надає курси на двох мовах (англійська/амхарська), зосереджені на виявленні газу SF6, калібруванні нагрівальної системи та оцінці обладнання після землетрусу.
   • ​Інтелектуальна система моніторингу: Датчики IoT контролюють реальні показники тиску газу, температури та вібрації. Алгоритми штучного інтелекту прогнозують виникнення аварій та генерують замовлення на обслуговування, зменшуючи потребу у ручному контролі на 50%.

​III. Очікувані результати​

1. ​Покращена надійність проти ліквідації: Системи нагріву стабілізують температуру камери гасіння дуги вище -18°C, елімінуючи ризики ліквідації SF6. Річна кількість аварій вимикачів знижується нижче 0,5 випадків на одиницю.
2. ​Сейсмічна відповідність: Гнучкі з'єднання та ізольовані конструкції дозволяють обладнанню витримувати сейсмічні події 8 балів, з ≥95% функціональної цілісності після землетрусу.
3. ​Оптимізація витрат на обслуговування: Цикли підготовки локальних техніків скорочуються до 3 місяців. Час відгуку на обслуговування покращується з 72 годин до 8 годин, зменшуючи витрати на всього життєвий цикл на 40%.
4. ​Підтверджена адаптивність до середовища: Рішення пройшло тестування при -40°C та пробні сейсмічні платформи, відповідаючи комплексним вимогам до високогір'я, низької температури та високої сейсмічної активності у Східній Африці.