Typillisesti SF6- ja vakuumpistokeiden välillä oleva ero korkeassa jännitteessä
Tyhjiön ja SF6-sulkeuttimien vertailu korkean jännitteen sulkuvarusteissa
Virhevirtausten keskeyttämisessä, erityisesti niissä, jotka liittyvät hyvin jyrkään tilapäisen palautumisjännitteen (TRV) nousuun, tyhjiönsulkeutimet tarjoavat merkittävän etun SF6 (sulfuri heksafluoriidi)sulkeutimia vastaan heidän erinomaisilla sähköerotteluominaisuuksillaan. Tässä yksityiskohtainen vertailu, joka sisältää tärkeät erot sähköerottelutilastotietojen, myöhäisen sähköerottelun käytökseen ja suorituskykyyn tietyissä sovelluksissa, kuten induktiivisten kuormien ja kondensaattoriyksiköiden kytkemisessä.
1. Sähköerottelu ja tilapäinen palautumisjännite (TRV)
Tyhjiönsulkeutimet:
Nopea sähköerottelu: Tyhjiönsulkeutimet ovat tunnettuja erittäin nopeasta sähköerottelusta, mikä on ratkaisevan tärkeää, kun käsitellään korkeita TRV-nopeuksia. Virta keskeytettävästä hetkestä tyhjiövyöhyke nopeasti palauttaa sähköerotteluominaisuutensa, mikä tekee siitä erittäin tehokkaan käsittelyn jyrkiä TRV-oloja varten.
Erittäin hyvä suorituskyky jyrkässä TRV:ssä: Tämä nopea palautusaika mahdollistaa tyhjiönsulkeutimien tehokkaamman käsittelyn tilapäisiä palautumisjännitteitä, joilla on hyvin jyrkä nousu, verrattuna SF6-sulkeutimiin. Nopea erottelu vähentää uudelleen syttyneen riskiä TRV-vaiheessa.
SF6-sulkeutimet:
Hidas sähköerottelu: Vaikka SF6-sulkeutimet ovat edelleen tehokkaita, ne palautuvat hitaammin sähköerotteluun verrattuna tyhjiönsulkeutimiin. Tämä tarkoittaa, että jyrkässä TRV-tapahtumassa on suurempi riski uudelleen syttyneelle tai sähköerottelulle ennen kuin sähköerottelu täysin palautuu.
Vähemmän sopiva jyrkälle TRV:lle: Sovelluksissa, joissa TRV:n nousu on hyvin jyrkä, SF6-sulkeutimet eivät ehkä suoriudu yhtä hyvin kuin tyhjiönsulkeutimet, mikä voi johtaa lisääntyneeseen stressiin sulkeutimelle ja suurempaan epäonnistumisen riskiin.
2. Sähköerottelutilastotiedot
Tyhjiönsulkeutimet:
Korkea sähköerottelujännite: Periaatteessa tyhjiövyöhykkeillä on hyvin korkea sähköerottelujännite, mikä tekee niistä erittäin luotettavia useimmissa toimintaolosuhteissa.
Pieni sähköerottelun todennäköisyys kohtuullisella jännitteellä: Huolimatta korkeasta sähköerottelujännitteestä, on olemassa hyvin pieni todennäköisyys, että sähköerottelu tapahtuu suhteellisen kohtuullisella jännitteellä. Kuitenkin tämä todennäköisyys on äärimmäisen alhainen eikä yleensä ole huolenaihe käytännön sovelluksissa.
SF6-sulkeutimet:
Matalampi sähköerottelujännite: SF6-levyjen sähköerottelujännite on yleensä matalampi verrattuna tyhjiövyöhykkeihin, mikä tarkoittaa, että ne ovat alttiimpia sähköerottelulle tietyissä olosuhteissa.
Enemmän ennustettava suorituskyky: Vaikka SF6-sulkeutimet saattavat omailla matalamman sähköerottelujännitteen, ne suoriutuvat yleensä ennustettavammin ja johdonmukaisemmin laajan valikoiman toimintaolosuhteissa.
3. Myöhäinen sähköerottelu
Tyhjiönsulkeutimet:
Spontanea myöhäinen sähköerottelu: Yksi tyhjiönsulkeutimien ainutlaatuinen ominaisuus on, että ne voivat kokea spontaania myöhäistä sähköerottelua, joka voi tapahtua jopa useita satoja millisekunteja virtauksen keskeyttämisen jälkeen. Tämä ilmiö on harvinainen, mutta se voi tapahtua jäämäisen ionisaation tai muiden tekijöiden vuoksi.
Rajoitetut seuraukset: Tällaisten myöhäisten sähköerottelutapahtumien seuraukset ovat vähäiset, koska tyhjiövyöhyke palauttaa välittömästi sähköerotteluominaisuutensa sähköerottelun jälkeen. Tämä itseparantumisen ominaisuus varmistaa, että sulkeutin pysyy toiminnassa ja turvallisena.
SF6-sulkeutimet:
Ei myöhäistä sähköerottelua: SF6-sulkeutimet eivät näytä myöhäistä sähköerottelua, sillä SF6-gas nopeasti deionisoituu virtauksen keskeyttämisen jälkeen, palauttaen levyn sähköerotteluominaisuudet.
4. Suorituskyky induktiivisten kuormien kytkemisessä
Tyhjiönsulkeutimet:
Korkeampi uudelleen syttyneen taajuus: Induktivisten kuormien kytkemisessä, erityisesti kun kytketään rinnakkaissyöttöreaktorit, tyhjiönsulkeutimet kokevat huomattavan määrän toistuvaa uudelleen syttyneen yhden virran nollakohtaan. Tämä johtuu nopeasta sähköerottelusta, joka voi johtaa uudelleen syttyneeseen, jos TRV ylittää sulkeutimen kyvyn.
Vähentämisstrategiat: Tämän ongelman lievittämiseksi voidaan käyttää erityisiä toimenpiteitä, kuten esiasennettuja vastustoja tai snubber-kireitä, rajoittamaan TRV:a ja vähentää uudelleen syttyneen todennäköisyyttä.
SF6-sulkeutimet:
Alemmpi uudelleen syttyneen taajuus: SF6-sulkeutimet yleensä kokevat alemman uudelleen syttyneen taajuuden induktiivisten kuormien kytkemisessä. Tämä johtuu SF6:n hidas sähköerottelusta, joka sallii hitaan sähköerotteluominaisuuden rakentumisen, vähentäen uudelleen syttyneen todennäköisyyttä.
5. Kondensaattoriyksikön kytkeminen
Tyhjiönsulkeutimet:
Esijannituspila-kaaren huolenaiheet: Kondensaattoriyksikön kytkemisessä tyhjiönsulkeutimet on vältettävä hyvin korkeita inrush-kuormituksia. Esijannituspila-kaarilaisuus, joka voi tapahtua ennen kuin kontaktit täysin sulkeutuvat, voi heikentää kontaktijärjestelmän sähköerotteluominaisuuksia, johtamalla potentiaalisiin epäonnistumiin.
Vähentämisstrategiat: Tämän estämiseksi tyhjiökytkentävarusteissa kondensaattoriyksikön kytkemiseen usein sisällytetään ominaisuuksia, kuten esiasennettuja vastustoja tai ohjatut sulkumekanismit, rajoittaakseen inrush-kuormitusta ja suojelemaan sulkeutinta.
SF6-sulkeutimet:
Parempi inrush-kuormituksen käsittely: SF6-sulkeutimet soveltuvat yleensä paremmin kondensaattoriyksikön kytkemiseen, koska ne pystyvät käsittelemään korkeampia inrush-kuormituksia ilman merkittävää sähköerotteluominaisuuden heikkenemistä. Tämä tekee niistä suosittuja valintoja sovelluksissa, joissa odotetaan korkeita inrush-kuormituksia.
6. Kontaktijärjestelmän suunnittelu
Tyhjiö- ja SF6-sulkeutinten kontaktijärjestelmät eroavat suunnittelussa ottamaan huomioon niiden toimintaperiaatteet:
SF6-sulkeutin (vasen):
SF6-sulkeutimen kontaktijärjestelmä on suunniteltu toimimaan kaasumesuksen kanssa, joka tarjoaa erinomaisia kaariharvennusominaisuuksia. Kontakteja on yleensä suurempia ja kestävämpiä käsitelläkseen SF6:sta aiheutuvia korkeampia virtauksia ja energian häviötä.
Tyhjiösulkeutin (oikea):
Tyhjiösulkeutimen kontaktijärjestelmä on yksinkertaisempi ja kompaktimpi, koska tyhjiöympäristö tarjoaa erinomaisia sähköerottelu- ja kaariharvennusominaisuuksia. Kontakteja valmistetaan yleensä materiaaleista, kuten kuparivaskaliittipitoisia leveyksiä, jotka ovat korkean sulamispisteen ja hyvän johtavuuden ansiosta.
Yhteenveto
Yhteenvetona tyhjiönsulkeutimet erottuvat sovelluksissa, joissa on hyvin jyrkä tilapäinen palautumisjännite, nopealla sähköerottelullaan, mikä tekee niistä erityisen hyviä korkeiden TRV-nopeuksien käsittelyyn. Ne kuitenkin voivat kokea enemmän uudelleen syttyneitä induktiivisten kuormien kytkemisessä ja vaativat huolellista hallintaa kondensaattoriyksikön kytkemisessä välttääkseen esijannituspila-kaarilaisuuden. Toisaalta SF6-sulkeutimet tarjoavat johdonmukaisemman suorituskyvyn sähköerottelutilastojen kannalta ja soveltuvat paremmin korkeiden inrush-kuormituksien käsittelyyn, mikä tekee niistä suositumpia kondensaattoriyksiköiden kytkemiseen. Valinta tyhjiö- ja SF6-sulkeutimien välillä riippuu sovelluksen tyyppistä ja kytkettävän kuorman luokasta.
