Тохиомдол харилцан ялгаа SF6 болон вакуум цэгцүүд дэх дээд хүчний төрөл
پاره‌شکن‌های خلأ و SF6 در تجهیزات برق با ولتاژ بالا
در مورد قطع جریان‌های خرابی، به ویژه آنهایی که با نرخ افزایش شدید ولتاژ بازیابی موقت (TRV) همراه است، پاره‌شکن‌های خلأ به دلیل مشخصات بازیابی الکتریکی برتر، مزیت قابل توجهی نسبت به پاره‌شکن‌های SF6 (سولفور هگزافلوئورید) دارند. در اینجا مقایسه‌ای دقیق، از جمله تفاوت‌های مهم در آمار خرابی، رفتار خرابی دیرهنگام و عملکرد در کاربردهای خاص مانند قطع بار‌های القایی و بانک‌های خازنی ارائه شده است.
1. بازیابی الکتریکی و ولتاژ بازیابی موقت (TRV)
پاره‌شکن‌های خلأ:
بازیابی الکتریکی سریع: پاره‌شکن‌های خلأ به دلیل بازیابی الکتریکی بسیار سریع شناخته شده‌اند، که در مواجهه با نرخ‌های TRV بالا حیاتی است. پس از قطع جریان، فاصله خلأ به سرعت خصوصیات عایق خود را بازیابی می‌کند و این باعث می‌شود که در مواجهه با شرایط TRV شیب‌دار بسیار موثر باشد.
عملکرد برتر در TRV شیب‌دار: این زمان بازیابی سریع به پاره‌شکن‌های خلأ اجازه می‌دهد تا ولتاژ بازیابی موقت با نرخ افزایش شدید را بهتر از پاره‌شکن‌های SF6 مدیریت کنند. بازیابی سریع عایق می‌تواند خطر دوباره روشن شدن در مرحله TRV را کاهش دهد.
پاره‌شکن‌های SF6:
بازیابی الکتریکی آهسته‌تر: پاره‌شکن‌های SF6، در حالی که هنوز مؤثر هستند، بازیابی الکتریکی آهسته‌تری نسبت به پاره‌شکن‌های خلأ دارند. این بدان معناست که در طول رویداد TRV شیب‌دار، خطر بیشتری برای دوباره روشن شدن یا خرابی قبل از کامل شدن بازیابی عایق وجود دارد.
کمتر مناسب برای TRV شیب‌دار: در کاربردهایی که TRV با نرخ افزایش شدید دارد، پاره‌شکن‌های SF6 ممکن است عملکرد بهتری نسبت به پاره‌شکن‌های خلأ نداشته باشند و این می‌تواند منجر به استرس بیشتر بر روی پاره‌شکن و افزایش خطر خرابی شود.
2. آمار خرابی
پاره‌شکن‌های خلأ:
ولتاژ خرابی بالا: در اصل، فاصله خلأ ولتاژ خرابی بسیار بالایی دارد که آنها را در بیشتر شرایط عملیاتی بسیار قابل اعتماد می‌کند.
احتمال خرابی کم در ولتاژ متوسط: با وجود ولتاژ خرابی بالا، احتمال خرابی در ولتاژ نسبتاً متوسط بسیار کم است. با این حال، این احتمال بسیار کم است و عموماً در کاربردهای عملی مورد نیاز نیست.
پاره‌شکن‌های SF6:
ولتاژ خرابی پایین‌تر: فاصله‌های SF6 معمولاً ولتاژ خرابی پایین‌تری نسبت به فاصله‌های خلأ دارند، که به این معناست که در شرایط خاصی بیشتر مستعد خرابی هستند.
عملکرد پایدارتر: در حالی که پاره‌شکن‌های SF6 ممکن است ولتاژ خرابی پایین‌تری داشته باشند، عملکرد آنها در محدوده گسترده‌ای از شرایط عملیاتی پیش‌بینی‌پذیر و پایدارتر است.
3. رفتار خرابی دیرهنگام
پاره‌شکن‌های خلأ:
خرابی دیرهنگام خودبه‌خودی: یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد پاره‌شکن‌های خلأ این است که ممکن است خرابی دیرهنگام خودبه‌خودی تجربه کنند که می‌تواند تا چند صد میلی‌ثانیه پس از قطع جریان رخ دهد. این پدیده نادر است اما ممکن است به دلیل یونیزاسیون باقی‌مانده یا عوامل دیگر رخ دهد.
پیامدهای محدود: پیامدهای این حوادث خرابی دیرهنگام محدود است زیرا فاصله خلأ بلافاصله پس از خرابی عایق خود را بازیابی می‌کند. این خاصیت خودرویی تضمین می‌کند که پاره‌شکن همچنان عملیاتی و ایمن باقی می‌ماند.
پاره‌شکن‌های SF6:
بدون خرابی دیرهنگام: پاره‌شکن‌های SF6 رفتار خرابی دیرهنگام ندارند، زیرا گاز SF6 بلافاصله پس از قطع جریان دی‌ایونیزه می‌شود و خصوصیات عایقی فاصله را بازیابی می‌کند.
4. عملکرد در قطع بار‌های القایی
پاره‌شکن‌های خلأ:
نرخ دوباره روشن شدن بالاتر: در قطع بار‌های القایی، به ویژه در قطع راکتورهای شونت، پاره‌شکن‌های خلأ معمولاً تعداد بسیار بیشتری از روشن شدن‌های مکرر در یک صفر جریان موج پایه تجربه می‌کنند. این به دلیل بازیابی الکتریکی سریع است که می‌تواند منجر به دوباره روشن شدن شود اگر TRV بیش از قابلیت پاره‌شکن باشد.
استراتژی‌های کاهش: برای کاهش این مسئله، تدابیر خاصی مانند مقاومت‌های پیش‌قرار یا مدارهای سنبکر می‌توانند برای محدود کردن TRV و کاهش احتمال دوباره روشن شدن استفاده شوند.
پاره‌شکن‌های SF6:
نرخ دوباره روشن شدن پایین‌تر: پاره‌شکن‌های SF6 معمولاً نرخ دوباره روشن شدن پایین‌تری در کاربردهای قطع بار‌های القایی دارند. این به دلیل بازیابی الکتریکی آهسته‌تر SF6 است که اجازه می‌دهد عایق به تدریج تشکیل شود و احتمال دوباره روشن شدن کاهش یابد.
5. قطع بانک‌های خازنی
پاره‌شکن‌های خلأ:
نگرانی‌های آتش‌سوزی پیش‌ضربه: هنگام قطع بانک‌های خازنی، پاره‌شکن‌های خلأ باید جریان‌های ورودی بسیار بالا را پرهیز کنند. آتش‌سوزی پیش‌ضربه که می‌تواند قبل از بسته شدن کامل تماس‌ها رخ دهد، می‌تواند خصوصیات الکتریکی سیستم تماس را تضعیف کند و منجر به خرابی‌های بالقوه شود.
تدابیر کاهش: برای جلوگیری از این، تجهیزات خلأ برای قطع بانک‌های خازنی معمولاً شامل ویژگی‌هایی مانند مقاومت‌های پیش‌قرار یا مکانیزم‌های بسته شدن کنترل‌شده برای محدود کردن جریان ورودی و محافظت از پاره‌شکن است.
پاره‌شکن‌های SF6:
مدیریت بهتر جریان‌های ورودی: پاره‌شکن‌های SF6 به طور کلی برای قطع بانک‌های خازنی مناسب‌تر هستند زیرا می‌توانند جریان‌های ورودی بالاتر را بدون تضعیف قابل توجه الکتریکی مدیریت کنند. این آنها را به انتخاب مطلوب برای کاربردهایی که جریان‌های ورودی بالا انتظار می‌رود تبدیل می‌کند.
6. طراحی سیستم تماس
سیستم‌های تماس پاره‌شکن‌های خلأ و SF6 در طراحی متفاوت هستند تا اصول عملیاتی خود را تطبیق دهند:
پاره‌شکن SF6 (سمت چپ):
سیستم تماس در یک پاره‌شکن SF6 برای کار با محیط گازی طراحی شده است که خصوصیات خاموش‌کننده قوس بسیار خوبی دارد. تماس‌ها معمولاً بزرگتر و پرقدرت‌تر هستند تا جریان‌های بالاتر و تبدیل انرژی مرتبط با SF6 را مدیریت کنند.
پاره‌شکن خلأ (سمت راست):
سیستم تماس در یک پاره‌شکن خلأ ساده‌تر و فشرده‌تر است، زیرا محیط خلأ خصوصیات عایقی و خاموش‌کننده قوس بسیار خوبی فراهم می‌کند. تماس‌ها معمولاً از موادی مانند آلیاژ مس-تنگستن ساخته می‌شوند که دارای نقطه ذوب بالا و هدایت خوب هستند.
نتیجه‌گیری
در نهایت، پاره‌شکن‌های خلأ در کاربردهایی با TRV شیب‌دار بسیار شدید به دلیل بازیابی الکتریکی سریع برتری دارند و در مدیریت نرخ‌های TRV بالا برتر هستند. با این حال، آنها ممکن است در قطع بار‌های القایی دوباره روشن شدن‌های بیشتری تجربه کنند و نیاز به مدیریت دقیق در قطع بانک‌های خازنی برای جلوگیری از آتش‌سوزی پیش‌ضربه دارند. پاره‌شکن‌های SF6 از طرف دیگر، عملکرد پایدارتری در آمار خرابی دارند و برای مدیریت جریان‌های ورودی بالا مناسب‌تر هستند و این آنها را به انتخاب مطلوب برای قطع بانک‌های خازنی تبدیل می‌کند. انتخاب بین پاره‌شکن‌های خلأ و SF6 به کاربرد خاص و نوع باری که قطع می‌شود بستگی دارد.
