Жоғары деңгейдегі SF6 және вакуумдық коммутаторлардың типтың айырмашылығы
Жоғары деңгейлі коммутаторларда вакуумдық және SF6 араласқыштарының салыстыруы
Құбылыс токтарын бөлу, әсіресе өте жоғары түзілімдік кезекті кемістік напрямдаманы (TRV) қатысты, вакуумдық араласқыштар TRV-ның өте жоғары өсу жылдамдығымен байланысты, SF6 (сулфан гексафторид) араласқыштарына қарағанда, олардың диэлектрикалық қайта қалпына келу мүмкіндіктеріне негізделген маңызды артықшылығы бар. Мынада, индуктивті жүкті бөлу және конденсаторлық банкаларды бөлу сияқты арнайы қолданылымдардағы диэлектрикалық қайта қалпына келу статистикасы, кешірек кездесетін жығыту үзілістері және жұмыс істеу қабілеттерінің негізгі айырмашылықтары туралы терең салыстыру берілген.
1. Диэлектрикалық қайта қалпына келу және Түзілімдік кезекті кемістік напрямдама (TRV)
Вакуумдық араласқыштар:
Тез диэлектрикалық қайта қалпына келу: Вакуумдық араласқыштардың өте тез диэлектрикалық қайта қалпына келуі белгілі, бұл жоғары TRV өсу жылдамдығымен жұмыс істеу үшін маңызды. Ағыс ток бөлінгеннен кейін, вакуумдық аралық тез өзінің изоляция қасиеттерін қайта қалпына келтіреді, ол жоғары TRV шарттарымен жұмыс істеуде өте ерекше болады.
Өте жоғары TRV-де жақсы жұмыс істеу: Бұл тез қайта қалпына келу уақыты вакуумдық араласқыштарды өте жоғары TRV өсу жылдамдығымен SF6 араласқыштарына қарағанда өте ерекше жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Изоляцияның тез қайта қалпына келуі TRV фазасында қайта жығыту рискин минималдандырады.
SF6 араласқыштар:
Артықшы диэлектрикалық қайта қалпына келу: SF6 араласқыштар, әлі де өте ерекшеліктері бар, вакуумдық араласқыштарға қарағанда артықшы диэлектрикалық қайта қалпына келуі бар. Бұл дегеніміз, өте жоғары TRV оқиғасында, изоляция толығымен қайта қалпына келмеден өте жоғары қайта жығыту немесе үзіліс риски бар.
Өте жоғары TRV-ге үнемі емес: TRV-ның өте жоғары өсу жылдамдығы бар қолданылымдарда, SF6 араласқыштар вакуумдық араласқыштарға қарағанда өте ерекше жұмыс істеуге болады, бұл араласқышқа өте жоғары қысым және үзіліс рискин пайда етеді.
2. Үзіліс статистикасы
Вакуумдық араласқыштар:
Жоғары үзіліс напрямдамасы: Принциптен, вакуумдық аралықтар өте жоғары үзіліс напрямдамасына ие, бұл оларды өзінің қызмет ету шарттарының көп бөлігінде өте ерекшелікке ие етеді.
Орташа напрямдамада үзіліс ықтималдығы төмен: Жоғары үзіліс напрямдамасына қарай, өте төмен напрямдамада үзіліс ықтималдығы әлі де бар. Бірақ, бұл ықтималдық өте төмен және практикалық қолданылымдарда әдетте ескерілмейді.
SF6 араласқыштар:
Төмен үзіліс напрямдамасы: SF6 аралықтардың үзіліс напрямдамасы вакуумдық аралықтарға қарағанда төмен, бұл дегеніміз, айнымалы шарттарда үзіліс ықтималдығы артық.
Тұрақты жұмыс істеу: Сондай-ақ, SF6 араласқыштар үзіліс напрямдамасы төмен, бірақ олар өте тұрақты және өзінің қызмет ету шарттарының көп бөлігінде тұрақты жұмыс істейді.
3. Кешірек үзіліс үзілістері
Вакуумдық араласқыштар:
Сапаттан кешірек үзіліс: Вакуумдық араласқыштардың бір өзінің қасиеті - ағыс ток бөлінгеннен неше жүз миллисекундтан кейін спонтанды үзіліс болуы мүмкін. Бұл ықтималдық өте төмен, бірақ ол қалдық ионизация немесе басқа факторлардың қосымшасынан пайда болуы мүмкін.
Шектеулі қаюплар: Осылайша үзіліс ықтималдығынан туындайды, бірақ вакуумдық аралық тез үзіліс алдында өзінің изоляциясын қайта қалпына келтіреді. Бұл өзін-өзін өзгерту қасиеті араласқышты қолжетімді және қауіпті емес етеді.
SF6 араласқыштар:
Кешірек үзіліс жоқ: SF6 араласқыштар кешірек үзіліс үзілістерін көрсетпеиді, себебі ағыс ток бөлінгеннен кейін SF6 газы тез деионизацияланады, аралықтың изоляциясын қайта қалпына келтіреді.
4. Индуктивті жүкті бөлу үшін жұмыс істеу
Вакуумдық араласқыштар:
Жоғары қайта жығыту ықтималдығы: Индуктивті жүкті бөлу, әсіресе параллель реакторларды бөлу үшін, вакуумдық араласқыштар ағыс ток нөлінде көптеген қайта жығытуларға ұшырайды. Бұл тез диэлектрикалық қайта қалпына келуіне байланысты, TRV араласқыштың мүмкіндігінен асса, қайта жығыту ықтимал болады.
Шешімдер: Бұл мәселе шешу үшін TRV-ді шектеу және қайта жығыту ықтималдығын азайту үшін бастапқы қосылғыш резисторлар немесе сниббер схемалары қолданылады.
SF6 араласқыштар:
Төмен қайта жығыту ықтималдығы: SF6 араласқыштар индуктивті жүкті бөлу қолданылымдарында қайта жығыту ықтималдығы төмен. Бұл дегеніміз, SF6-дің артықшы диэлектрикалық қайта қалпына келуі изоляцияны тез қайта қалпына келтіреді, қайта жығыту ықтималдығын азайтады.
5. Конденсаторлық банкаларды бөлу
Вакуумдық араласқыштар:
Бастапқы дугалық арқылы қауіп: Конденсаторлық банкаларды бөлу үшін, вакуумдық араласқыштар өте жоғары ағыс токтарды избегу керек. Контакттар толығымен жабылмаған кезде пайда болатын бастапқы дугалық контакт системасының диэлектрикалық қасиеттерін бұзып, үзіліс ықтималдығын арттыруы мүмкін.
Шешімдер: Бұл мәселе шешу үшін, вакуумдық араласқыштар бастапқы қосылғыш резисторлар немесе бақылау мен жабу механизмілерімен қамтамасыз етіледі, бұл ағыс токты шектейді және араласқышты қорғайды.
SF6 араласқыштар:
Жоғары ағыс токтарды жақсы қабылдау: SF6 араласқыштар конденсаторлық банкаларды бөлу үшін өте қолайлы, себебі олар өте жоғары ағыс токтарды бірнеше диэлектрикалық қасиеттерін бұзып тастауға болады. Бұл оларды өте жоғары ағыс токтар үміттелген қолданылымдарда таңдаулы шешім етеді.
6. Контакт системасының құрылымы
Вакуумдық және SF6 коммутаторлардың контакт системалары өзара қолданылатын принциптерге қарай құрылымында айырмашылықтар бар:
SF6 коммутаторы (сол жақта):
SF6 коммутаторының контакт система газдық ортаны қолданып, өте жақсы дугалықты жою қасиеттерін қамтамасыз етеді. Контакттар SF6-ге қатысты жоғары ағыс токтар мен энергия тарқатуына қарай әдетте үлкен және қатынаулы болады.
Вакуумдық коммутатор (оң жақта):
Вакуумдық коммутатордың контакт система өте жақсы изоляция және дугалықты жою қасиеттері бар вакуумдық ортаны қолданып, өзінің құрылымы қарапайым және компактты. Контакттар әдетте медь-тунгстендік сплавтардан жасалған, олар өте жоғары еріту температурасы және жақсы проводимдікке ие.
Қорытынды
Жалпысынан, вакуумдық араласқыштар өте жоғары TRV өсу жылдамдығы бар қолданылымдарда, олардың тез диэлектрикалық қайта қалпына келуіне негізделген, жоғары TRV өсу жылдамдығымен жұмыс істеуде өте ерекшелікке ие. Бірақ, олар индуктивті жүкті бөлу үшін көптеген қайта жығытуларға ұшырайды және конденсаторлық банкаларды бөлу үшін бастапқы дугалықтарды избегу үшін қажетті қадамдарды қолдану қажет. Ал SF6 араласқыштар, үзіліс статистикасы бойынша тұрақты жұмыс істеу және жоғары ағыс токтарды жақсы қабылдау үшін өте қолайлы, бұл оларды конденсаторлық банкаларды бөлу үшін таңдаулы шешім етеді. Вакуумдық немесе SF6 араласқыштарды таңдау конкретті қолданылым және бөлінетін жүктің түріне байланысты болады.
