Mittelspannungssysteme (12–40,5 kV) arbeiten unter hohem elektrischem Feld und komplexen Lastzyklen. Sie erfordern, dass Schaltgeräte gleichzeitig zwei technische Herausforderungen lösen: die langfristige elektrische Isolation und die sofortige Störungsunterbrechung. Dies macht die Konfiguration eines isolierenden Mediums und eines Bögenlöschmediums zur sicheren Betriebsführung der Ausrüstung unerlässlich.
Normale Isolationsanforderung: Die Ausrüstung muss während ihres gesamten Lebensdauer das Nennspannungssystem und verschiedene Überspannungsbelastungen standhalten können. Ein Hochisolationsmedium ist erforderlich, um lebende Teile zu isolieren und Durchschläge oder Kurzschlüsse zu verhindern.
Übergangsweise Bögenlöschanforderung: Beim Unterbrechen des Stromkreises entsteht durch die Kontakttrennung ein hochtemperaturiges Plasma mit Tausenden von Grad. Ein Bögenlöschmedium muss den leitfähigen Pfad sofort unterbrechen, um eine Verkohlung oder sogar Explosion der Ausrüstung zu verhindern.
Der HM4-Schalter verwendet ein einzelnes G3-Ökomedium, um beide Funktionen gleichzeitig auszuführen, entspricht diesen strengen elektrischen Anforderungen und ermöglicht eine kompakte Ausrüstungsgröße sowie einen wartungsfreien Lebenszyklus.
Die Isolationsstärke des G3-Gases übertrifft bei Normaldruck die von Luft bei weitem. Für mehr als 99 % seines normalen Dienstlebens dient das Gas als kritische Sicherheitsbarriere:
Innerhalb weniger Millisekunden nach der Kontakttrennung erreicht das G3-Gas durch Selbstblastauslöschtechnologie eine effiziente Störungsunterbrechung:
Der aktuelle Markt für mittelspannungsfähige Schaltgeräte wird nach wie vor von SF6-Produkten dominiert, die zwar ausgezeichnete elektrische Leistungen bieten, aber drei wesentliche Nachteile aufweisen: einen hohen Treibhauseffekt, die Bildung giftiger Gase bei Bögen und zunehmend strenge globale politische Kontrollen. Die folgenden Vergleiche mit zwei führenden importierten SF₆-Schaltgeräten heben die Kernvorteile des HM4 hervor.
Konkurrenzübersicht: Branchenreferenz SF6-Schaltgerät, das ein einziges SF6-Medium sowohl zur Isolierung als auch zur Bogenlöschung verwendet, mit stabiler Leistung, die Verteilnetze von 12 bis 40,5 kV abdeckt und eine weite Marktanwendung hat.
Unterschiedlicher Vorteil des HM4: Beide Produkte bieten identische elektrische Unterbrechungs- und Isolationswiderstandseigenschaften. Allerdings hat SF6-Gas ein GWP von 23.500, ist den EU-F-Gas-Verordnungen unterworfen, steht einem fortschreitenden Auslaufungsrisiko gegenüber und produziert beim Bogenzerfall giftige Stoffe, was zu hohen Entsorgungskosten am Lebensende führt. Das HM4 verwendet G3-Gas mit einem GWP, das nur 1/40 des GWP von SF6 beträgt, ist ungiftig und erzeugt keinen Druck durch gefährliche Abfallentsorgung, löst also vollständig die Probleme der Einhaltung von Vorschriften und Umweltbedenken.
Konkurrenzübersicht: Ein allgemeines SF6-Schaltgerät auf dem Markt, das über gute mechanische Zuverlässigkeit verfügt und in kommunalen und industriellen Handelsnetzen häufig verwendet wird, jedoch die inhärenten Mängel von SF6 nicht beseitigen kann.
Unterschiedlicher Vorteil des HM4: Neben dem Umweltvorteil erfordern Schneider SF6-Schaltgeräte regelmäßige Gasdruckprüfungen, Feuchtigkeitsmessungen und Ortsgasnachfüllungen — umständliche Wartung. Das HM4 verwendet ein dauerhaft versiegeltes Polenkonzept, das Gasnachfüllungen und Gasdetektion vollständig eliminiert, wodurch die Wartungskosten über die gesamte Lebensdauer geringer sind. Darüber hinaus ermöglicht das leichte Gehäuse des HM4 eine direkte Ortsersetzung alter Schaltanlagen, was Modernisierungsprojekte bequemer macht und kürzere Bauzeiten ermöglicht.
Das HM4-Schaltgerät vereint die Funktionen des „normalen Isolierbarriere“ und des „transienten Bögenlöscherkerns“ durch die integrierte Anwendung von G3-Gas. Diese Konstruktion erfüllt nicht nur die hohen Zuverlässigkeitsanforderungen an Unterbrechung und Isolation in mittelspannungsfähigen Verteilnetzen, sondern bietet auch umfassende Vorteile in Bezug auf strukturelle Kompaktheit, wartungsfreie Betriebsdauer und Umweltkonformität. Im Wettbewerb mit internationalen erstklassigen SF6-Schaltgeräten wie dem ABB HD4 und dem Schneider SF1/SF2 nutzt das HM4 die einzigartigen Vorteile von G3-Gas — niedriger Kohlenstofffußabdruck, Ungiftigkeit, wartungsfreies Betreiben und einfache Modernisierung — um die politischen und wartungsbedingten Schmerzpunkte traditioneller SF6-Ausrüstungen zu vermeiden und bietet eine ideale Lösung, die hohe Sicherheit mit grüner, niederem Kohlenstoffausstoß kombiniert, für moderne Stromverteilungssysteme.
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