Гибридный (вакуумно-газовый) прототип высоковольтного выключателя

Краткое изложение преимуществ гибридных выключателей

Гибридные выключатели (CB) представляют собой значительный прогресс в технологии высоковольтного коммутационного оборудования, объединяя преимущества как вакуумных, так и SF6 (ныне CO2) прерывателей. Гибридная конструкция использует уникальные свойства каждого прерывателя для достижения превосходной производительности и экологических преимуществ. Ниже приведено краткое изложение ключевых преимуществ:

1. Улучшенная производительность прерывания

• Синергетическое взаимодействие дуг: Гибридная конструкция CB позволяет синергетически взаимодействовать вакуумным и CO2 дугам, что улучшает общий процесс прерывания:

• До нуля тока: Дуга CO2 помогает вакуумной дуге на последних этапах прерывания тока, способствуя более эффективному затуханию дуги.

• После нуля тока: Вакуумная дуга поддерживает дугу CO2 во время фазы восстановления, обеспечивая лучшую устойчивость к переходному восстанавливающему напряжению (TRV). Это гарантирует более надежное и стабильное прерывание, особенно при резко возрастающих TRV.

• Высокая прерывательная способность: Комбинация вакуумных и CO2 прерывателей позволяет гибридному CB обрабатывать очень высокие короткозамкнутые токи (например, 63 кА) без необходимости дополнительных конденсаторов или сложного вспомогательного оборудования. Это приводит к более компактной и эффективной конструкции.

2. Экологическая устойчивость

• Устранение газа SF6: Одним из наиболее значительных преимуществ гибридных CB является замена газа SF6 на CO2. SF6 является мощным парниковым газом с глобальным потеплением, в тысячи раз превышающим CO2. Использование CO2 в качестве прерывательного среды значительно снижает экологический ущерб, связанный с выбросами SF6.

• Отсутствие экологических проблем: CO2 — это нетоксичный, негорючий и легко доступный газ, что делает его более безопасной и экологически чистой альтернативой SF6. Это также упрощает процессы утилизации и обслуживания, дополнительно снижая экологический след устройства.

3. Улучшенная работа при низких температурах окружающей среды

• Производительность в холодную погоду: Гибридные CB разработаны для эффективной работы в условиях низких температур. В отличие от традиционных CB на основе SF6, которые могут испытывать снижение производительности или проблемы с эксплуатацией при низких температурах, гибридные CB сохраняют свою высокую прерывательную способность даже в условиях экстремального холода. Это делает их подходящими для использования в широком диапазоне климатических условий, включая регионы с суровыми зимними условиями.

4. Компактная конструкция и уменьшенные размеры

• Продвинутая вакуумная технология: Недавние достижения в технологии вакуумных прерывателей позволили разработать меньшие, более эффективные вакуумные баллоны, способные обрабатывать очень высокие короткозамкнутые токи. Снижение размеров способствует более компактной конструкции гибридного CB, который легче установить и интегрировать в существующие системы электропитания.

• Нет необходимости в дополнительных конденсаторах: Гибридная конструкция исключает необходимость внешних конденсаторов для помощи в прерывании, что еще больше уменьшает общий размер и сложность устройства. Это приводит к более стройному и экономически эффективному решению.

5. Надежность и долговечность

• Стабильная производительность: Комбинация вакуумных и CO2 прерывателей обеспечивает высоко надежное и долговечное решение для высоковольтных коммутационных применений. Способность вакуумного прерывателя выдерживать резко возрастающие TRV, в сочетании с отличными свойствами гашения дуги CO2 прерывателя, обеспечивает стабильную производительность со временем.

• Длинные интервалы обслуживания: Благодаря прочной конструкции и использованию экологически стабильных материалов, гибридные CB требуют меньше вмешательств в обслуживание по сравнению с традиционными CB на основе SF6. Это сокращает простои и эксплуатационные расходы.

Заключение

Гибридные выключатели предлагают привлекательное решение для высоковольтных коммутационных применений, объединяя лучшие характеристики вакуумных и CO2 прерывателей. Они обеспечивают улучшенную производительность прерывания, экологическую устойчивость, улучшенную работу при низких температурах и компактную конструкцию. Эти преимущества делают гибридные CB привлекательным вариантом для современных систем электропитания, особенно в условиях, где экологические проблемы и оперативная надежность являются критическими факторами.