LTB מול DTB מול GIS: השוואה בין מפרקי חשמל בזרם גבוה

המשמעות הבסיסית של מפסק מתח גבוה היא פשוטה: בתנאים נורמליים, הוא משמש לפתיחת (הפרדת, ניתוק) וסגירת (חיבור, חיבור מחדש) מעגלים, קווי אספקה או טעמים ספציפיים - כמו אלה המחוברים לממראי או בנקות קONDENSATORS. כאשר מתרחשת תקלה במערכת החשמל, מתפעלים המיתרנים הגוננים את המפסק כדי להפריד זרם טעמים או זרם קצר-مدار, ובכך מבטיחים את הפעולה הבטוחה של מערכת החשמל.

מפסק מתח גבוה הוא סוג של מכשיר החלפת מתח גבוה - שנקרא גם "מפסק מתח גבוה" - והוא אחד מהציוד העיקרי בתחנות מיתוג. עם זאת, בשל דרישות הבטיחות המגמות בתחנות מתח גבוה, בדרך כלל לא ניתן לעובדים להיכנס לתוך תחנת המיתוג כדי להתקרב או לגשת פיזית למכשירים אלו. בחיים היומיומיים, רואים בדרך כלל רק קווי העברה במתח גבוה ממרחק ונדיר מאוד לראות או לגעת במחברים כאלה.

אז, איך נראה מפסק מתח גבוה? היום נדון באופן קצר במיון הנפוץ והסוגים המבניים של מפסקים. בניגוד למחברים במתח נמוך שאנו נתקלים בהם בחיי היומיום - שמשתמשים בדרך כלל באוויר בלבד כאמצעי הכיבוי של הקשת - מפסקים במתח גבוה דורשים ביצועיםremely גבוהים במונחים של מבודד והכיבוי, ולכן דורשים אמצעי כיבוי מיוחדים כדי להבטיח בטיחות חשמלית, שלמות מבודדת וכיבוי יעיל של הקשת. (לפרטים נוספים על אמצעי מבודד, אנא ראו את המאמרים הבאים שלנו.)

ישנם שני שיטות מיון עיקריות למפסק מתח גבוה:

1. מיון לפי אמצעי כיבוי הקשת:

(1) מפסקים בשמן: מחולקים לסוגים של שמן גדול ושני שמן. בשניהם, הקנטקטים נפתחים ונסגרים בתוך השמן, תוך שימוש בשמן הממריא כאמצעי כיבוי הקשת. עקב ביצועים מוגבלים, סוגים אלו כבר נעלמו ברובם.

(2) מפסקים בסולפיד פלואורן (SF₆) או גזים ידידותיים לסביבה: משתמשים בסולפיד פלואורן (SF₆) או בגזים ידידותיים אחרים לסביבה כאמצעי מבודד וכיבוי הקשת.

(3) מפסקים בוואקום: הקנטקטים נפתחים ונסגרים בוואקום, שבו ההכיבוי של הקשת מתרחש בתנאי ואקום.

(4) מפסקים בכיבוי מוצק: משתמשים בחומרים מוצקים לכיבוי הקשת שמתפרקים בטמפרטורה גבוהה של הקשת ומפיקים גז בכיבוי הקשת.

(5) מפסקים באוויר מכווץ: משתמשים באויר מכווץ בלחץ גבוה כדי לנשוף את הקשת.

(6) מפסקים בכיבוי מגנטי: משתמשים בשדה מגנטי באויר כדי לדחוף את הקשת לתוך צינור קשת, שם היא מתמתחת, מתקררת ונכבה.

כיום, מפסקים במתח גבוה משתמשים בעיקר בגזים - כגון SF₆ או חלופות ידידותיות לסביבה - כמבודדים וכיבוי הקשת. בתחום המתח בינוני, מפסקים בוואקום מובילים בשוק. טכנולוגיית הוואקום אפילו התרחבה לרמות מתח של 66 kV ו-110 kV, שם כבר פותחו ונployed מפסקים בוואקום.

2. מיון לפי מקום התקנה:

סוגים פנימיים ובחוץ.

בנוסף, בהתאם לשיטת המבודד ביחס לקרקע, ניתן למיין מפסקים במתח גבוה לשלושה סוגים מבניים:

1) מפסק מתח גבוה עם תא מבודד חי (LTB):
גם פשוט מכונה LTB. על פי ההגדרה, זהו מפסק שבו תא ההפרדה מבודד מקרקעית האדמה. מבנית, הוא כולל עיצוב מבודד בצורת עמוד. תא ההפרדה נמצא במתח גבוה, מוקף במבודד פורצלן או מרוכב, ומבודד מקרקעית האדמה באמצעות מבודדי תמיכה.

יתרונות עיקריים: ניתן להשיג דרגות מתח גבוהות יותר על ידי חיבור מספר יחידות הפרדה בטור והגדלת גובה מבודדי התמיכה. הוא גם יחסית זול.

ציוד מבוסס על LTB מהווה מערכות מיתוג מבודדות אוויר (AIS), ותחנות מיתוג שנבנו עם AIS ידועות כתחנות AIS. הן מציעות השקעה נמוכהaintenance פשוטה אך דורשות שטחים גדולים ושימור תכוף. הן מתאימות למקומות כפריים או הרריים שבהם יש הרבה מקום, תנאי סביבה טובים ותקציבים מוגבלים.

2) מפסק מתח גבוה עם תא מבודד מת (DTB):
גם מצומצם ל-DTB. מוגדר כמפסק שבו תא ההפרדה מוקף בתא מתכת מוקף לקרקע. מסלול ההעברה מוליך מובל דרך מבדלים.

ההבדל היסודי בין LTB ו-DTB הוא במבודד: ב-DTB, התא נמצא במתח קרעי.

יתרונות כוללים את האפשרות להכליל מיתרנים זרימה ישירים על המבדלים, מבנה קומפקטי, שטח תפוס קטן משמעותית בהשוואה ל-LTB, עמידות טובה יותר בתנאי סביבה (מתאימה לתנאים קשים), ומרכז כובד נמוך יותר - שמוביל לביצועים סיסמיים טובים יותר. недостаток заключается в более высокой стоимости.

Оборудование на основе DTB называется гибридным газоизолированным коммутационным оборудованием (HGIS), а подстанция, построенная с использованием такого оборудования, называется HGIS-подстанцией.

3) Полностью закрытая комбинированная структура - газоизолированное металлическое закрытое коммутационное оборудование, обычно называемое GIS (газоизолированное коммутационное оборудование) в применении к высокому напряжению. Этот термин широко охватывает такое оборудование. Сам компонент выключателя также может быть конкретно назван GCB (газоизолированный выключатель).

Хотя, как и в случае с DTB, прерыватель закрыт, GIS отличается тем, что интегрирует не только выключатель, но и другие важные компоненты подстанции, включая разъединители, заземляющие переключатели, измерительные трансформаторы, ограничители перенапряжения и шины, все они герметично закрыты в металлическом корпусе, заполненном сжатым SF₆ (или альтернативным изоляционным газом). Соединения с внешними воздушными линиями осуществляются через изоляторы или специальные газовые отсеки.

Подстанции, построенные таким образом, известны как GIS-подстанции (или газоизолированные подстанции по стандартам IEEE). GIS идеально подходит для городских районов, где земля дорогая, или для важных объектов, таких как крупные гидроэлектростанции или атомные электростанции, требующие сверхвысокой надежности.

К настоящему времени различия между типами высоковольтных выключателей - LTB, DTB, GCB - и соответствующими конфигурациями подстанций - AIS, HGIS, GIS - должны быть ясны.