Tipiese verskil tussen SF6 en vakuum-sakieskakelaars in hoëspanning
Vergelyking van Vakuum- en SF6-onderbrekers in Hoogspanningsverklikkers
Wanneer dit kom by die onderbreek van foutstrome, veral dié met 'n baie steil tempo van herstel van oorgangs herstelspanning (TRV), het vakuum-onderbrekers 'n beduidende voordeel bo SF6 (sulphur heksafluoride) onderbrekers as gevolg van hul beter dielektriese herstelleidigheid. Hier is 'n gedetailleerde vergelyking, insluitend sleutelverskille in breekstatistiek, laat breekgedrag en prestasie in spesifieke toepassings soos induktiewe laaswitching en kondensatorbank switching.
1. Dielektriese Herstel en Oorgangs Herstelspanning (TRV)
Vakuum-Onderbrekers:
Vinnige Dielektriese Herstel: Vakuum-onderbrekers is bekend vir hul uiterst vinnige dielektriese herstel, wat krities is wanneer dit met hoë TRV-tempo's te doen het. Na stroomonderbreking herstel die vakuum-gap vinnig sy isolerende eienskappe, wat dit baie effektief maak om met steile TRV-toestande te hanteer.
Beter Prestasie in Steile TRV: Hierdie vinnige hersteltyd laat vakuum-onderbrekers toe om oorgangs herstelspannings met 'n baie steil tempo van herstel meer effektief te hanteer as SF6-onderbrekers. Die vinnige herstel van isolering verminder die risiko van herontbranding tydens die TRV-fase.
SF6-Onderbrekers:
Traagere Dielektriese Herstel: SF6-onderbrekers, alhoewel steeds effektief, het 'n traagere dielektriese herstel in vergelyking met vakuum-onderbrekers. Dit beteken dat tydens 'n steile TRV-gebeurtenis, daar 'n hoër risiko van herontbranding of breek is voordat die isolering volledig herstel word.
Minder Geskik vir Steile TRV: In toepassings waar die TRV 'n baie steil tempo van herstel het, mag SF6-onderbrekers nie so goed presteer as vakuum-onderbrekers nie, wat kan lei tot hoër spanning op die onderbreker en 'n verhoogde risiko van mislukking.
2. Breekstatistiek
Vakuum-Onderbrekers:
Hoë Breekspanning: In beginsel het vakuum-gappe 'n baie hoë breekspanning, wat hulle baie betroubaar maak in die meeste werkingstoestande.
Klein Waarskynlikheid van Breek by Gemiddelde Spanning: Ten spyte van die hoë breekspanning, is daar steeds 'n baie klein waarskynlikheid van breek wat plaasvind by relatief gemiddelde spannings. Hierdie waarskynlikheid is egter uiterst laag en is in praktyk gewoonlik nie 'n probleem nie.
SF6-Onderbrekers:
Lagere Breekspanning: SF6-gappe het tipies 'n lagere breekspanning in vergelyking met vakuum-gappe, wat beteken dat hulle meer vatbaar is vir breek onder sekere omstandighede.
Meer Konsekwente Prestasie: Alhoewel SF6-onderbrekers 'n lagere breekspanning mag hê, hê hulle tendensieel meer voorspelbare en konsekwente prestasie oor 'n wyd verspreide reeks werkstoestande.
3. Laat Breekgedrag
Vakuum-Onderbrekers:
Spontane Laat Breek: Een unieke kenmerk van vakuum-onderbrekers is dat hulle spontane late breek kan ondervind, wat kan plaasvind tot 'n paar honderd millisekondes na stroomonderbreking. Hierdie fenomeen is selde, maar kan weens residuële ionisering of ander faktore voorkom.
Beperkte Gevolge: Die gevolge van sodanige late breekgebeure is minimaal omdat die vakuum-gap onmiddellik sy isolering herstel nadat die breek plaasgevind het. Hierdie selfherstellende eienskap verseker dat die onderbreker funksioneel en veilig bly.
SF6-Onderbrekers:
Geen Late Breek Nie: SF6-onderbrekers wys geen late breekgedrag nie, aangesien die SF6-gas vinnig de-ioniseer na stroomonderbreking, wat die gap se isolerende eienskappe herstel.
4. Prestasie in Induktiewe Laaswitching
Vakuum-Onderbrekers:
Hoeër Herontbrandingskoers: In induktiewe laaswitching, veral wanneer shunt-reactors geswitch word, neig vakuum-onderbrekers daartoe om 'n beduidend hoër aantal herhaalde herontbrandings by een kragfrequentiestroom nulpunt te ondervind. Dit is as gevolg van die vinnige dielektriese herstel, wat kan lei tot herontbranding indien die TRV die onderbreker se vermoë oorskry.
Verminderingstrategieë: Om hierdie kwessie te vermy, kan spesiale maatreëls soos voor-invoegweerstande of dempingskringe gebruik word om die TRV te beperk en die waarskynlikheid van herontbranding te verminder.
SF6-Onderbrekers:
Lagere Herontbrandingskoers: SF6-onderbrekers het in die algemeen 'n lagere herontbrandingskoers in induktiewe laaswitching toepassings. Dit is omdat die traagere dielektriese herstel van SF6 'n geleidelike opbou van isolering toelaat, wat die kans op herontbranding verminder.
5. Kondensatorbank Switching
Vakuum-Onderbrekers:
Voorslagboog Besware: Wanneer kondensatorbanks geswitch word, moet vakuum-onderbrekers baie hoë inrukkastrome vermy. Die voorslagboog, wat kan voorkom voordat die kontakte volledig sluit, kan die dielektriese eienskappe van die kontakstelsel verwerp, wat potensiële foute kan veroorsaak.
Verminderingmaatreëls: Om dit te vermy, sluit vakuum-verklikkers vir kondensatorbank switching dikwels kenmerke in soos voor-invoegweerstande of gestuurde sluitmekanismes om die inrukkastroom te beperk en die onderbreker te beskerm.
SF6-Onderbrekers:
Beter Hanteer van Inrukkastrome: SF6-onderbrekers is in die algemeen beter geskik vir kondensatorbank switching omdat hulle hoër inrukkastrome kan hanteer sonder betekenisvolle dielektriese verwerp. Dit maak hulle 'n voorkeurkeuse vir toepassings waar hoë inrukkastrome verwag word.
6. Kontakstelsel Ontwerp
Die kontakstelsels van vakuum- en SF6-sirkuitskringers verskil in ontwerp om hul onderskeie werkprinsipes te akkommodeer:
SF6-Sirkuitskringer (Links):
Die kontakstelsel in 'n SF6-sirkuitskringer is ontwerp om met die gasmedium te werk, wat uitmuntende boogblus-eienskappe bied. Die kontakte is tipies groter en meer robuust om hoër strome en energieverbruik te hanteer wat met SF6 verband hou.
Vakuum-Sirkuitskringer (Regs):
Die kontakstelsel in 'n vakuum-sirkuitskringer is eenvoudiger en meer kompak, aangesien die vakuum-omgewing uitmuntende isolerende en boogblus-eienskappe bied. Die kontakte word gewoonlik gemaak van materiaal soos koper-wolfram legeringe, wat hoë smeltpunte en goeie geleidigheid het.
Konklusie
In opsomming, excel vakuum-onderbrekers in toepassings met baie steile oorgangs herstelspannings as gevolg van hul vinnige dielektriese herstel, wat hulle superieur maak in die hanteer van hoë TRV-tempo's. Echter, hulle mag meer herontbrandings ervaar in induktiewe laaswitching en vereis sorgvuldige bestuur wanneer kondensatorbanks geswitch word om voorslagbogen te vermy. SF6-onderbrekers, aan die ander kant, bied meer konsekwente prestasie ten opsigte van breekstatistiek en is beter geskik vir die hanteer van hoë inrukkastrome, wat hulle 'n voorkeurkeuse maak vir kondensatorbank switching. Die keuse tussen vakuum- en SF6-onderbrekers hang af van die spesifieke toepassing en die tipe belasting wat geswitch word.
