ההבדל הטיפוסי בין ציוד מתגים עם פלואורם שישה וציוד מתגים ריק בזרם גבוה

השוואה בין מפרקי וואקום ומפרקי SF6 בציוד חשמל בעומס גבוה

כאשר מדובר בהפסקת זרמים תקופתיים, במיוחד אלה שקשורים ליעילות גבוהה מאוד של עלייה זממנית של מתח השחזור (TRV), למפרקי וואקום יש יתרון משמעותי על פני מפרקי SF6 (פלואוריד סולפורי משושה) בשל יכולות השחזור הדיאלקטיים שלהם. הנה השוואה מפורטת, כולל הבדלים מרכזיים בסטטיסטיקת התמוטטות, התנהגות התמוטטות מאוחרת ובביצוע יישומים מסוימים כמו הפסקת עומס אינדוקטיבי והפסקת בנקי קONDנסטורים.

1. שחזור דיאלקטי ומתח השחזור הזמני (TRV)

• מפרקי וואקום:

• שחזור דיאלקטי מהיר: מפרקי וואקום ידועים בשחזור דיאלקטי מהיר מאוד, המהווה גורם קריטי במתן מענה ל TRV גבוה. לאחר הפסקת הזרם, הפער הוואקום מחזיר במהירות את תכונות ההבודד שלו, מה שהופך אותו ליעיל מאוד בהגדרת מצבים עם TRV תלול.

• ביצוע מעולה ב TRV תלול: זמן השחזור המהיר מאפשר למפרקי וואקום להתמודד בצורה יעילה יותר עם מתח השחזור הזמני עם עלייה מהירה מאוד מאשר מפרקי SF6. השחזור המהיר של ההבודד מפחית את הסיכון להתלקחות מחדש במהלך שלב TRV.

• מפרקי SF6:

• שחזור דיאלקטי איטי יותר: מפרקי SF6, למרות שהם עדיין יעילים, בעלי שחזור דיאלקטי איטי יותר בהשוואה למפרקי וואקום. זה אומר שלמהלך TRV תלול יש סיכון גבוה יותר להתלקחות או התמוטטות לפני שההבודד מתאפס לחלוטין.

• פחות מתאים ל TRV תלול: ביישומים בהם TRV בעל עלייה מהירה מאוד, מפרקי SF6 עשויים לא לבצע טוב כמו מפרקי וואקום, מה שיכול להוביל ללחץ גבוה יותר על המפרק ולהגדלת הסיכון לתמותה.

2. סטטיסטיקת התמוטטות

• מפרקי וואקום:

• מתח התמוטטות גבוה: באופן עקרוני, פערים בוואקום הם בעלי מתח התמוטטות גבוה מאוד, מה שהופך אותם לאמינים מאוד בתנאי פעולה מרובים.

• סיכוי נמוך לתמוטטות במתח בינוני: למרות המתח הגבוה של התמוטטות, עדיין יש סיכוי קטן מאוד לתמוטטות במתחים בינוניים יחסיים. עם זאת, הסיכוי הזה הוא נמוך מאוד ואינו מהווה בעיה מעשית ביישומים מעשיים.

• מפרקי SF6:

• מתח התמוטטות נמוך יותר: פערים של SF6 בדרך כלל הם בעלי מתח התמוטטות נמוך יותר בהשוואה לפערים בוואקום, מה שאומר שהם יותר פגיעים לתמוטטות בתנאים מסוימים.

• ביצוע עקבי יותר: בעוד שמפרקי SF6 יכולים להיות בעלי מתח התמוטטות נמוך יותר, הם נוטים להיות יותר צפויים ועקביים לאורך טווח רחב של תנאי פעולה.

3. התנהגות התמוטטות מאוחרת

• מפרקי וואקום:

• התמוטטות מאוחרת ספונטנית: אחת התכונות הייחודיות של מפרקי וואקום היא שהם יכולים לחוות התמוטטות מאוחרת ספונטנית, שיכולה להתרחש עד כמה מאות מילישניות לאחר הפסקת הזרם. תופעה זו נדירה אך יכולה לקרות עקב יונים שנותרו או גורמים אחרים.

• שלכות מוגבלות: השלכות של אירועים כאלה הן מוגבלות מכיוון שהפער הוואקום מתחזק מיד לאחר ההתמוטטות. תכונה זו של הריפוי העצמי מבטיחה שהמפרק נשאר פועל ואבטחה.

• מפרקי SF6:

• אין התמוטטות מאוחרת: מפרקי SF6 אינם מציגים התנהגות התמוטטות מאוחרת, מכיוון שהגז SF6 מתנתק מהר מאוד לאחר הפסקת הזרם, מה שמחזיר את תכונות ההבודד של הפער.

4. ביצוע בהפסקת עומס אינדוקטיבי

• מפרקי וואקום:

• קצב התלקחות גבוה יותר: בהפסקת עומס אינדוקטיבי, במיוחד בעת הפסקת ריאקטורים מקבילים, מפרקי וואקום נוטים לחוות מספר רב הרבה יותר של התלקחות חוזרת באפס זרם בתדירות כוח אחת. זה נובע מהשחזור הדיאלקטי המהיר, שיכול להוביל להתלקחות אם TRV עולה מעל יכולת המפרק.

• אסטרטגיות הפחתה: כדי להפחית בעיה זו, ניתן להשתמש בצעדים מיוחדים כגוןנגדים מוקדמים או מעגלים סנובר כדי להגביל את TRV ולגרום להפחתת הסיכוי להתלקחות.

• מפרקי SF6:

• קצב התלקחות נמוך יותר: מפרקי SF6 בדרך כלל הם בעלי קצב התלקחות נמוך בהפסקת עומס אינדוקטיבי. זה כי השחזור הדיאלקטי האיטי של SF6 מאפשר לבניית ההבודד להיות יותר הדרגתית, מה שמפחית את הסיכוי להתלקחות.

5. הפסקת בנקי קONDנסטורים

• מפרקי וואקום:

• דאגות לגבי קשת טרום הפעלה: בעת הפסקת בנקי קONDנסטורים, מפרקי וואקום חייבים להימנע מזרמים ראשוניים גבוהים מאוד. הקשת טרום הפעלה, שיכולה להתרחש לפני שנגדי ההגעה מתכנסים לחלוטין, יכולה להחמיר את תכונות ההבודד של מערכת הנגדי, מה שיכול להוביל לשיבושים פוטנציאליים.

• צעדי הפחתה: כדי למנוע זאת, מנגנוני הפסקה של וואקום עבור בנקי קONDנסטורים כוללים לעיתים קרובות תכונות כמו נגדים מוקדמים או מנגנוני סגירה מבוקרת כדי להגביל את הזרם הראשוני ולהגן על המפרק.

• מפרקי SF6:

• ניהול טוב יותר של זרמים ראשוניים: מפרקי SF6 בדרך כלל הם יותר מתאימים להפסקת בנקי קONDנסטורים מכיוון שהם יכולים להתמודד עם זרמים ראשוניים גבוהים מבלי להיפגע משמעותית מהבודד. זה הופך אותם לבחירה מועדפת ביישומים שבהם מצפים לזרמים ראשוניים גבוהים.

6. עיצוב מערכת הנגדי

מערכות הנגדי של מפרקי וואקום ומפרקי SF6 שונות בעיצוב כדי להתאים לעקרונות ההפעלה שלהם:

• מפרק circuit breaker של SF6 (שמאל):

• מערכת הנגדי במפרק circuit breaker של SF6 מתוכננת לעבוד עם הגז, שמספק תכונות מצוינות להרגעת קשתות. הנגדיים הם בדרך כלל גדולים וחזקים יותר כדי להתמודד עם הזרמים הגבוהים והפיזור של אנרגיה המשויך ל SF6.

• מפרק circuit breaker של וואקום (ימין):

• מערכת הנגדי במפרק circuit breaker של וואקום היא פשוטה וקומפקטית יותר, מכיוון שהסביבה של וואקום מספקת תכונות מצוינות של הבודד והרגעת קשתות. הנגדיים הם בדרך כלל עשויים מחומרים כמו אלואית נחושת-וולפראם, שיש להם נקודות התכה גבוהות ותמצית טובה.

סיכום

לסיכום, מפרקי וואקום מצטיינים ביישומים עם TRV תלולים מאוד בזכות השחזור הדיאלקטי המהיר שלהם, מה שהופך אותם למשובחים בהגדרת קצבי TRV גבוהים. עם זאת, הם עשויים לחוות יותר התלקחות בהפסקת עומס אינדוקטיבי ודורשים ניהול זהיר כאשר מתבצעת הפסקת בנקי קONDנסטורים כדי למנוע קשתות טרום הפעלה. מפרקי SF6, לעומת זאת, מציעים ביצועים עקביים יותר מבחינת סטטיסטיקת התמוטטות ונוחים יותר להפעלה עם זרמים ראשוניים גבוהים, מה שהופך אותם לבחירה מועדפת להפסקת בנקי קONDנסטורים. בחירת מפרקי וואקום או SF6 תלויה ביישום הספציפי והסוג של עומס המופסק.