LTB vs DTB vs GIS: Magas feszültségű átmenetkijelzők összehasonlítása

A magasfeszültségi átmenetel alapvető jelentése, egyszerűen fogalmazva, hogy normál körülmények között használják áramkörök, tápegységek vagy adott terhelések—mint például transzformátorokhoz vagy kondenzátorbankokhoz csatlakoztatottak—nyitására (megszakítására, kikapcsolására) és zárására (bekapcsolására, újrakapcsolására). Ha hiba történik az áramellátó rendszerben, a védelmi relék aktiválják az átmenetelt, hogy megszakítsák a terhelési áramot vagy rövidzárt áramot, így biztosítva az áramellátó rendszer biztonságos működését.

A magasfeszültségi átmenetel egy magasfeszültségi kapcsolóeszköz típusa—amelyet gyakran "magasfeszültségi kapcsolónak" is neveznek—, és ez az egyik kulcsfontosságú berendezés a telephelyeken. Azonban a szigorú biztonsági előírások miatt a magasfeszültségi telepekben a személyzet általában nem léphet be a telephez, hogy közel kerüljön vagy fizikailag elérje ezeket a berendezéseket. Mindennapi életünkben általában csak messze látunk magasfeszültségi átvitel vonalakat, ritkán viszont látunk vagy érhetünk el ilyen kapcsolókat.

Tehát, hogyan néz ki egy valóságos magasfeszültségi átmenetel? Ma röviden megbeszéljük a gyakori osztályozásokat és szerkezeti típusokat. Ellentétben a mindennapi életben találkozott alacsonyfeszültségi kapcsolókkal, amelyek általában csak levegőt használnak ívkioltó médiumként, a magasfeszültségi átmenetelnek nagyon magas teljesítményre van szüksége izoláció és ívkioltás szempontjából, és ezért speciális ívkioltó médiumokra van szükség, hogy garantálja az elektromos biztonságot, az izoláció integritását és a hatékony ívkioltást. (Az izolációs médiumokkal kapcsolatos további részletekért kérjük, olvassa el a közelgő cikkeinket.)

Két fő osztályozási módszer létezik a magasfeszültségi átmenetel esetében:

1. Osztályozás ívkioltó médium szerint:

(1) Olajátmenetel: Tovább bontva nagy- és kisölcsösjellegű típusokra. Mindkettő esetében a kapcsolók olajban nyílnak és zárnak, transzformátorolajt használva ívkioltó médiumként. Korlátozott teljesítményük miatt ezek a típusok nagyrészt kiváltásra kerültek.

(2) SF₆ vagy környezetbarát gáz átmenetel: Szulfurhaxafluorid (SF₆) vagy más környezetbarát gázokat használ izolációs és ívkioltó médiumként.

(3) Vakuumszakító: A kapcsolók vakuumban nyílnak és zárnak, ahol a vízszintes ívkioltás történik.

(4) Szilárdívmegsemmisítő átmenetel: Szilárd ívkioltó anyagokat használ, amelyek a magas hőmérséklet hatására bomlanak le, és gázt termelnek az ívkioltáshoz.

(5) Nyomtatott levegő átmenetel: Magas nyomású tömörített levegőt használ az ívkioltáshoz.

(6) Mágneses súrlódású átmenetel: Mágneses mezőt használ a levegőben, hogy az ívet egy ívutállóba irányítsa, ahol a hosszabbítás, hűtés és megszűnés történik.

Ma a magasfeszültségi átmenetel főként gázokat, mint például SF₆ vagy környezetbarát alternatívákat, használ izolációs és ívkioltó médiumként. A középfeszültségi tartományban a vakuumszakítók dominálják a piacot. A vakuumszakító technológia már 66 kV és 110 kV feszültségi szintekre is kiterjedt, ahol a vakuumszakítók már fejlesztve és üzembe helyezve lettek.

2. Osztályozás telepítési hely szerint:

Belső és külső típusú.

Ezenkívül, a földhöz képesti izolációs módszer alapján a magasfeszültségi átmenetel három szerkezeti típussal osztható fel:

1) Live-Tank Circuit Breaker (LTB):
Egyébként is LTB-ként ismert. Definíció szerint ez egy olyan átmenetel, amelyben a szakadókamera egy a földtől izolált burkolóban van. Szerkezeti szempontból oszlop alakú izolátor diszpet. A szakadó magas potenciálon van, porcelán vagy kompozit izolátorban van, és a támogató izolátorok révén a földtől van izolálva.

Kulcsfontosságú előnyök: Magasabb feszültségi besorolások elérhetők több szakadó egység soros összekapcsolásával és a támogató izolátorok magasságának növelésével. Ez viszont relatíve olcsó.

Az LTB alapján épült felszerelések légitartós váltókészülékek (AIS), és az AIS-szel épített telepek AIS telepek. Ezek alacsony befektetést igényelnek és egyszerűek karbantartása, de nagy területet igényelnek és gyakori fenntartást. Jól alkalmasak a vidéki vagy hegyi régiókra, ahol a tér jól megvan, a környezeti feltételek kedvezőek, és korlátozott a költségvetés.

2) Dead-Tank Circuit Breaker (DTB):
Röviden DTB. Definíció szerint ez egy olyan átmenetel, amelyben a szakadókamera egy a földre kapcsolt fém tartályban van. A vezető út buiszerekkel vezet ki.

A legfontosabb különbség az LTB és a DTB között a földre kapcsolódás: a DTB esetében a tartály a földpotenciálon van.

Előnyök közé tartozik, hogy a buiszereken közvetlenül integrálhatók áramerősségi transzformátorok (CT-k), kompakt szerkezet, jelentősen kisebb helyigény az LTB-hez képest, jobb környezeti ellenállás (alkalmas szélsőséges körülményekre) és alacsonyabb súlypont—ami erősebb síkmozgás-ellenállást eredményez. A fő hátrány a magasabb költség.

A DTB alapján épült felszerelések hibrid gázizolt fémberendezések (HGIS), és a keletkező telepek HGIS telepek.

3) Teljesen bezárt kombinált szerkezet – Gázizolt fémberendezés, amelyet gyakran GIS (Gázizolt váltókészülék) néven ismernek a magasfeszültségi alkalmazásokban. Ez a kifejezés általánosan ilyen felszerelésekre utal. A szakadóelemet magát is specifikusan GCB (Gázizolt átmenetel) néven említhetik.

Bár hasonló a DTB-höz, hogy a szakadókamera bezárva van, a GIS abban tér el, hogy nem csak a szakadót, hanem más szükséges telepi elemeket is integrál—mint például a leválasztókapcsolókat, a főrföldkapcsolókat, a mérési transzformátorokat, a villámlásvédőket és a buszokat—mindet egy a földre kapcsolt fém burkolóban, ami pressurált SF₆ (vagy alternatív izoláló gáz) kitölti. A külső, légbeli vezetékekhez a buiszerek vagy dedikált gázkompartmentek segítségével csatlakoztatják őket.

Ez a módon épített telepek GIS telepek (vagy Gázizolt Telepek az IEE-Business szabványai szerint). A GIS ideális választás a városi területek számára, ahol a terület drága, vagy a nagy hidroelektromos vagy nukleáris telepek számára, amelyek rendkívül magas megbízhatóságot igényelnek.

Eddig világosnak kell lennie a magasfeszültségi átmenetel típusainak—LTB, DTB, GCB—and a hozzájuk tartozó telepi konfigurációknak—AIS, HGIS, GIS—különbségei.