À des niveaux de tension plus élevés (généralement 72,5 kV et au-dessus, en particulier à 110 kV, 220 kV et aux niveaux UHV), les disjoncteurs SF6 (hexafluorure de soufre) dominent, tandis que les disjoncteurs à vide (VCBs) sont moins couramment utilisés. Cela est principalement déterminé par les caractéristiques d'isolation physique et les mécanismes d'extinction d'arc du vide par rapport au gaz SF6 sous des tensions très élevées.
Les raisons principales peuvent être résumées comme suit :
1. Limite de tension de tenue monopolaire et "effet de saturation d'isolation"
-
Limitation des disjoncteurs à vide : Dans le vide, la résistance diélectrique est extrêmement élevée lorsque l'écart entre les contacts est petit. Cependant, lorsque l'écart entre les contacts est augmenté pour supporter des tensions plus élevées, la tension de claquage n'augmente plus de manière linéaire, ce qui entraîne un "effet de saturation". Si l'écart devient trop grand, le champ électrique microscopique élevé sur la surface des contacts induit une émission de champ, conduisant directement au claquage et potentiellement à la génération de rayons X nocifs. Par conséquent, la limite pratique commerciale pour un interrompeur à vide unique se situe généralement autour de 72,5 kV à 145 kV.
-
Avantage du SF6 : Le gaz SF6 a une forte électronegativité, capturant rapidement les électrons libres dans l'arc pour former des ions négatifs lourds, permettant à l'écart d'arc de récupérer sa résistance diélectrique très rapidement après le passage à zéro du courant. À mesure que la pression du gaz augmente, la capacité de tenue de tension du SF6 augmente presque de manière linéaire. Les disjoncteurs modernes à SF6 peuvent facilement atteindre une tension de tenue monopolaire de 252 kV ou même 550 kV.
Série RHD Rockwill Disjoncteur SF6 170kV Dead-Tank
2. Complexité mécanique et fiabilité opérationnelle
Pour appliquer des disjoncteurs à vide à 220 kV ou à des tensions supérieures, plusieurs interrompeurs à vide doivent être connectés en série. Cela nécessite non seulement des condensateurs de gradation parallèles pour empêcher tout écart unique de subir une tension excessive, mais aussi un mécanisme de transmission mécanique extrêmement précis pour assurer la "synchronisation absolue" de l'ouverture et de la fermeture de tous les écarts connectés en série. Plus il y a de composants mécaniques, plus le risque de blocage ou de fonctionnement asynchrone est élevé.
En revanche, les disjoncteurs SF6 à 220 kV ou même 500 kV nécessitent souvent une conception monopolaire ou bipolaire, simplifiant considérablement le mécanisme de transmission et améliorant substantiellement la fiabilité globale de l'équipement.
3. Menace de surtension de coupure
Les disjoncteurs à vide éteignent les arcs de manière trop "agressive". Lorsqu'ils interrompent des courants inductifs faibles (par exemple, pour des transformateurs ou des bobines sans charge), l'arc est souvent forcé de s'éteindre avant que le courant ne atteigne naturellement zéro. Ce phénomène est appelé coupure de courant. La coupure peut induire des surtensions de commutation extrêmement élevées dans les réseaux haute tension, posant une menace sérieuse pour l'isolation du système.
Série RVD Rockwill Disjoncteur à vide 72,5kV Dead-Tank
Les disjoncteurs SF6 ont une caractéristique d'extinction d'arc relativement plus douce, éteignant généralement l'arc précisément à zéro courant, ce qui entraîne des niveaux de coupure très faibles et supprime efficacement les surtensions de commutation dans les systèmes haute tension.
4. Dissipation de chaleur et contrôle de l'élévation de température
Les systèmes haute tension transportent souvent des courants nominaux très élevés. À l'intérieur de l'interrompeur d'un disjoncteur à vide, l'environnement de vide a presque aucune convection, donc la chaleur ne peut être dissipée que par les tiges conductrices des contacts, rendant le contrôle de l'élévation de température sous des courants élevés très difficile.
Le gaz SF6 a un poids moléculaire élevé et une conductivité thermique élevée. Sa convection intense refroidit très efficacement les contacts générant de la chaleur, permettant de gérer facilement des courants soutenus de plusieurs milliers d'ampères.
5. Économie globale et taille
Aux tensions moyennes et basses (10 kV - 35 kV), les disjoncteurs à vide monopolaires sont simples, sans entretien et peu coûteux, leur donnant un avantage absolu.
Cependant, aux tensions élevées, la nécessité de plusieurs écarts connectés en série rend les disjoncteurs à vide haute tension volumineux et coûteux. Les disjoncteurs SF6, avec leurs configurations monopolaires ou bipolaires plus simples, présentent des avantages écrasants en termes de contrôle de la taille et de coût de fabrication.
Solution Rockwill : Utiliser une force R&D mature pour mener une nouvelle ère de haute tension respectueuse de l'environnement
En réponse à la demande urgente mondiale de conservation d'énergie et de réduction des émissions dans les systèmes électriques modernes, Rockwill, appuyé par une expertise approfondie en R&D, lance fièrement le RVD-145 disjoncteur haute tension sans SF₆. Cet appareil utilise un mélange de gaz écologique g3, surmontant avec succès les défis d'isolation et d'extinction d'arc aux niveaux de tension élevés. Sans compromettre les performances électriques, il permet une réduction de l'empreinte carbone de 99 %. Avec un design compact et structuralement similaire, le produit permet un remplacement facile dans les postes, une opération et maintenance universelles, et une parité du coût total de possession tout au long de son cycle de vie. Rockwill offre une solution hautement économique de "mise à niveau transparente" pour la décarbonisation verte des réseaux électriques haute tension.
Édité par :Garca
Connexion
