Technische geschiedenis van luchtgekoppelde schakelaars in hoogspanning

Luchtkamerbrekers: Een Historisch Overzicht
Inleiding

Luchtkamerbrekers maken gebruik van de superieure dielectrische sterkte en thermische eigenschappen van samengeperste lucht in vergelijking met atmosferische lucht. Deze technologie maakt het mogelijk om hoogspanningsbrekers te ontwerpen, waarbij een axiale straal van samengeperste lucht op de boog wordt gericht om deze efficiënt te doven. Gedurende meer dan vijf decennia was deze methode de voorkeurstechnologie voor extra-hoogspanningstoepassingen totdat SF6 (sulfuurhexafluoride) brekers werden geïntroduceerd.

Historische Ontwikkeling

Het concept van booguitdoving door luchtkamers ontstond in Europa in de jaren twintig. Belangrijke vooruitgang werd geboekt in de jaren dertig, wat leidde tot wijdverspreide installatie van luchtkamerbrekers in de jaren vijftig. Deze vroege modellen hadden een onderbrekingsvermogen van maximaal 63 kA, dat later in de jaren zeventig toenam tot 90 kA.

Technische Beperkingen en Innovaties

Ondanks hun effectiviteit hebben luchtkamerbrekers relatief beperkte dielectrische standvastigheidsvermogens, voornamelijk vanwege de snelheid waarmee de contacten kunnen openen. Om de prestaties te verbeteren, gingen ingenieurs over op multi-break-ontwerpen om de openingsnelheid te verhogen. Daarom vereisten de eerste ontwerpen voor aansluitingen met een spanning van meer dan 420 kV 10 of zelfs 12 onderbrekers in serie per paal.

Opmerkelijk Voorbeeld

Een opmerkelijk voorbeeld van deze technologie wordt geïllustreerd door een figuur die een luchtkamerbreker met 14 onderbrekers per paal toont, ontworpen voor 765 kV-operatie in 1968 door ASEA (nu deel van ABB). Dit illustreert de geavanceerde techniek die nodig was om aan de eisen van ultra-hoge-spannings-overdrachtssystemen in die tijd te voldoen.