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工厂专注于 环氧树脂浸纸(RIP)技术
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套管工厂专注于 环氧树脂浸纸(RIP)技术

December 2, 2015 • Bushings, Weekly Article, 最近文章汇总

说到套管, 环氧树脂浸纸(RIP)技术拥有众多 复合空心绝缘子所具备的特性。就性能表现 和安全而言, 两者均被认为是各自的行业中 比较先进的技术。数十年前就已经有了环氧 树脂浸纸技术和复合空心绝缘子, 有很多成 功的例子被纪录在案。但尽管如此, 两种技术 在早期阶段仍未达到所期望的市场渗透率。 就上述最后一点来看, 尚且还有另一个有趣的 相似之处:在相当保守的行业中, 上述技术必 须与成熟的技术进行正面竞争, 即陶瓷和油浸 纸(OIP)设计, 而这两种成熟的技术都是本行业 长期以来坚定不移信赖的技术, 并且与要取而 代之的技术相比, 成本更低。 INMR采访了HSP Hochspannungsgeräte有 限公司, 该公司隶属于HSP&传奇套管集团 (HSP & Trench Bushing Group), 以下是关 于为什么该工厂专门生产RIP产品类型的报 道, 以及如何看待套管设计和应用所面临的 挑战。 HSP在套管行业有悠久的历史, 其鼻祖Felten+Guillaume 是创新技术的早期先驱者之 一,如将硅橡胶外套直接压模 到RIP芯子上。HSP(原名 HSP Hochspannungsgeräte Porz,曾经也提供OI P技术)也是 最早自主开发复合外套RIP设计 的供货商之一,仍然被众多人认 为拥有最先进的套管技术。 但是近年来,套管行业经历了大规 模合并,由此产生的三巨头占据着 当前大约市场总份额的60%, 即ABB,西门子(Siemens)和阿尔斯 通(Alstom)。在这一过程中,HSP目 前并入了大型企业集团(HSP&传奇 套管集团),该集团OIP套管的生产 能力超过了RIP型。  
RIP bushing production begins with crucial step of winding crepe paper with precisely placed metal foil inserts onto conductor core, followed by drying to remove trapped moisture. RIP 套管工厂专注于 环氧树脂浸纸(RIP)技术 pic24

RIP套管生产关键的第一步是使用精 密金属卷芯机将皱纹纸卷绕在导杆 上,然后干燥去除卷入的潮气。

Alexander Doutrelepont是 集团公司的市场销售副总经 理,基地在德国特罗斯多夫 (Troisdorf) 的HSP工厂,位于其 科隆(Cologne)附近原址的南 部。这一现代化工厂于2007年末 建成,现在专注于生产RIP设计的 产品。Doutrelepont解释说,或 许可以用三角关系来最佳地描述 套管行业中的终端用户,电气设 备OEM(原始设备制造商)和套 管制造商。多数情况下,订购和购 买的是OEM,如变压器制造商, 他们的重心是与短期采购相关的 问题,包括价格,交货期以及满 足所要求的基本标准。而终端用 户则更加关注长期性能或者产品 配备瓷还是硅橡胶复合外套。   Doutrelepont强调说,尽管分 工不同,但行业中的每个人都认 识到了套管是电网中最关键的组 件。所有的电能流动均必须通过 套管,所以,套管必须能够承受由 此产生的电场强度。同时,他也  看到了电力工程领域正经历着大变革,这一变革将 要求就所面临的挑战培养新一代工程师。他说,"随 着本行业越来越多的专家即将退休,我们看到了套 管供货商,比如我们,将肩负更多的责任,在设备 及其运行环境方面帮助培训终端用户。” Doutrelepont表示,供电领域最令人称奇的事件 之一是以如此之快的速度迈入了特高压(UHV), 而很少有人预测到这一趋势。他说,“仅在不到10年 前,几乎无人想过800kV或1000kV。然而在相对很 短的时间内,我们这一行业必须开发、测试并生产 这一电压等级的套管。而我们做到了,这确实是划 时代的里程碑。”的确,突发爆炸式的对特高压的 兴趣为在特罗斯多夫投资兴建一座全新工厂提供 了内部论证. Doutrelepont估计,全球年高压套管市场大约八 亿美元,每年稳步增长大约3%,直到最近由于价 格因素带来的压力使其变得更加不稳定。无论怎 样,这一新的不确定性只能加快Doutrelepont所 看到的要求对制造业前景做出基本的转变。他解 释说,“在集团公司内,我们已经认识到任何一个 工厂拥有所有技术只能造成低效率,需要更好地调 整产品生产线来避免这种状况。同时,每一个生产 厂集中发挥其专长更好。”例如,就HSP&传奇套管 集团来说,这一策略的实施使法国的工厂专门生产 OIP。
Impregnation of dried crepe paper core with resin takes place over several weeks in cylinders up to 13 m deep. Temperature profile must be carefully controlled to ensure complete absence of voids or cracks.  RIP 套管工厂专注于 环氧树脂浸纸(RIP)技术 pic52

在深达13米的真空罐中将干燥过 的卷绕皱纹纸的芯子用树脂浸渍 几周。必须严格控制温度,确保 完全无气孔或裂纹。

  Doutrelepont相信,依此作出HSP专注于RIP技 术,而将所有以前的OIP生产转到法国的相关决定 是正确的。他说,“每一个工厂专门生产一种类型 套管的主要目的是,每家工厂各自专注于不同的技 术和工艺,避免出现专家和机器的重复。我们是本 行业少数几家已经完成了重新调整的公司之一, 我们希望这将使我们实现最大的成本效益。”   尽管将特罗斯多夫的工厂调整更新为RIP技术,市 场从OIP转向RIP的步伐并没有行业中大多数人多 年前所预测的那么快。早在1993年,估算RIP类型 仅占全球总套管销售的5%到10%。现在,尽管RIP 在数量上明显增长,但总体市场份额仍然徘徊在 不到30%。显然,OIP仍然是主导的套管技术,占 据着业务量的大约四分之三。当然,这一比例是相 对而言的,各国有所不同,欧洲较多使用RIP,而 诸如中国、印度和拉丁美洲的市场OIP则占绝对优 势。美国的套管市场上,OIP也占据主导地位,但 Doutrelepont评论说,RIP已经开始站稳了脚跟, 特别是在地震多发及有其它问题的西海岸沿线。   Doutrelepont坚持认为,"我们看到了市场对RIP 套管的需求在不断增长,特别是随着终端用户开始 了解RIP套管的优势。"他提到了最近南美一个重点 水电项目因为快速暂态过电压(VFTs)而导致OIP 套管发生问题的实例。在诸如水力发电的应用中, 峰值和操作冲击会造成瞬间负载突变,从而产生 VFTs,造成套管被击穿而发生电气故障不足为奇, 并伴随着爆炸和着火的风险。Doutrelepont认 为,RIP技术因其内部的电场分压设计能更好地抵 抗VFTs带来的应力,是解决水力发电应用中这类 问题的方法。  
Impregnated cores undergo machining to precise tolerances on CNC machines. RIP 套管工厂专注于 环氧树脂浸纸(RIP)技术 pic62

数控卷芯机将浸渍过的芯子进行加工达到高制造精度。

Doutrelepont评述,最近影响套管行业的因素之 一是,在经历了持续增长之后发达国家和发展中 国家的经济都在放缓。持续增长阶段许多变压器 OEM扩大产能,导致更激烈的竞争。大型电力变压 器的到货时间现在仅需数月而不是数年,这更增加 了套管供货商的交货压力。他说,“245kV及以下 套管的交货期通常是约6到10周,500kV及以下的 套管交货期仅需12到16周。这与5年前交货通常需 要4到5个月相比完全不同。”   Doutrelepont说,尽管需要更多的输电线路以 满足全球的用电荒,但新上的项目越来越多地被 私营企业的商人所控制,他们做出决策的主要依 据是看投资回报。这意味着有时短期削减成本 被过多地强调,而对于长期预防突发问题却没有 给予足够的重视。Doutrelepont说,另一个与 此相关的问题是,有些电力公司在寻求延长按常 规大约每40年左右便需要更换的变压器服役寿 命。上述两个因素给套管的价格带来了更大的压 力。 面临着上述交货期和成本压力,套管供货商该如 何做? Doutrelepont相信,一个解决方案是依靠更大 程度的标准化,以及与关键组件分供货商之间更 好地达成协议,如绝缘子,铸造件和机械部件。除 了缩短交货期以外,这样也增加了更多的机会降 低成本,如通过标准化套管生产。他说,“当今行 业的主要挑战之一是通过将爬距标准化来降低成 本,如将爬电比距定在31mm/kV。这意味着绝缘 子制造商可以专注于大批量重复生产同等产品,同 时也允许套管行业提供的产品能满足所有的常规 要求。”   RIP 套管工厂专注于 环氧树脂浸纸(RIP)技术 pic72

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