Historia techniczna przerywników typu powietrznego w wysokim napięciu

Przerzutniki powietrzne: Przegląd historyczny
Wstęp

Przerzutniki powietrzne wykorzystują lepsze właściwości dielektryczne i termiczne sprężonego powietrza w porównaniu z powietrzem atmosferycznym. Ta technologia umożliwia projektowanie przerzutników wysokiego napięcia, wykorzystujących osiowy strumień sprężonego powietrza skierowany na łuk elektryczny, aby go skutecznie zgaszyć. Przez ponad pięć dekad ta metoda była preferowaną technologią dla zastosowań nadzwyczaj wysokich napięć, aż do pojawienia się przerzutników SF6 (sześciufluorek siarki).

Rozwój historyczny

Koncepcja gaszenia łuku elektrycznego za pomocą powietrza pojawiła się w Europie w latach 20. XX wieku. Istotne postępy zostały dokonane w latach 30., co doprowadziło do szeroko rozpowszechnionego montażu przerzutników powietrznych w latach 50. Pierwsze modele miały zdolność przerywania do 63 kA, która wzrosła do 90 kA w latach 70.

Techniczne ograniczenia i innowacje

Pomimo ich skuteczności, przerzutniki powietrzne mają stosunkowo ograniczone możliwości wytrzymałości dielektrycznej, głównie ze względu na szybkość, z jaką mogą otworzyć kontakty. Aby poprawić wydajność, inżynierowie zaczęli stosować wieloprzerzutnikowe konstrukcje, aby zwiększyć prędkość otwierania. W rezultacie, dla nominalnych napięć przekraczających 420 kV, początkowe projekty wymagały 10 lub nawet 12 przerzutników szeregowo na biegun.

Znaczący przykład

Znaczącym przykładem tej technologii jest rysunek przedstawiający przerzutnik powietrzny z 14 przerzutnikami na biegun, zaprojektowany do pracy przy 765 kV w 1968 roku przez ASEA (obecnie część ABB). Ten przykład ilustruje zaawansowane inżynierię potrzebną do spełnienia wymogów systemów transmisyjnych nadzwyczaj wysokich napięć w tamtym okresie.