LTB vs DTB vs GIS: Augstsprieguma šķēršņu salīdzinājums

Augstsprieguma līkstrādnieka pamatnozīme ir tāda, ka normālajās apstākļos tas tiek izmantots, lai atvērtu (pārtrauktu, izslēgtu) un aizvērtu (ieslēgtu, pārslēgtu) elektrotīklus, padeves vai konkrētas slodzes—piemēram, tos, kas savienoti ar transformatoriem vai kondensatoru bankām. Ja enerģijas sistēmā notiek kļūda, aizsardzības releji aktivizē līkstrādnieku, lai pārtrauktu gan slodzes strāvu, gan īsās saites strāvu, tādējādi nodrošinot drošu enerģijas sistēmas darbību.

Augstsprieguma līkstrādnieks ir augstsprieguma pārslēguma ierīce—ko bieži sauc arī par "augstsprieguma slēdzi"—un tas ir viens no galvenajiem aprīkojumiem pārvades stacijā. Tomēr, ņemot vērā stingrus drošības prasības augstsprieguma pārvades stacijās, personālam vispārīgi nav atļauts ieiet stacijā, lai tuvinātos vai fiziski piekļūtu šādiem ierīcēm. Ikdienu dzīvē parasti redzam tikai augstsprieguma pārvades līnijas attālumā un reti var novērot vai pieskarties šādiem slēdzim.

Tātad, kāds ir augstsprieguma līkstrādnieka patiesais izskats? Šodien mēs īsumā apspriedīsim parastās augstsprieguma līkstrādnieku klasifikācijas un strukturālās veidnes. Atšķirībā no zemsprieguma slēdziem, ar kuriem sastopamies ikdienā, kas parasti izmanto gaisu kā lokā pārtraukšanas vidu, augstsprieguma līkstrādnieki prasa ļoti augstu veiktspēju izolācijas un loka pārtraukšanas ziņā, un tādēļ nepieciešamas īpašas lokā pārtraukšanas mediju, lai nodrošinātu elektrisku drošību, izolācijas integritāti un efektīvu loka pārtraukšanu. (Par detalizētāko informāciju par izolācijas mediju, lūdzu, skatiet mūsu nākamās publikācijas.)

Ir divas galvenās augstsprieguma līkstrādnieku klasifikācijas metodes:

1. Klasifikācija pēc lokā pārtraukšanas medija:

(1) Naftas līkstrādnieki: Tālāk sadalīti pa lielnaudas un maznaudas tipiem. Abos gadījumos kontakti atveras un aizveras naftā, izmantojot transformatora naftu kā lokā pārtraukšanas mediju. Tā kā veiktspēja ir ierobežota, šie tipi lielā mērā ir aizstāti.

(2) SF₆ vai videi draudzīgu gāzu līkstrādnieki: Izmanto šesterfluorūrsulfūru (SF₆) vai citus videi draudzīgus gāzus kā gan izolācijas, gan lokā pārtraukšanas mediju.

(3) Vakuumlīkstrādnieki: Kontakti atveras un aizveras vakuumā, kur lokā pārtraukšana notiek vakuuma apstākļos.

(4) Solidu lokā pārtraukšanas līkstrādnieki: Izmanto solidus lokā pārtraukšanas materiālus, kas sadalās augstā temperatūrā, radot gāzi, lai pārtrauktu loku.

(5) Komprimēta gaisa līkstrādnieki: Izmanto augspiediena komprimēto gaisu, lai izblāzētu loku.

(6) Magnetiskā blāze līkstrādnieki: Izmanto magnētisko lauku gaisā, lai virzītu loku uz loka kanālu, kur tā tiek izplest, dzesēts un pārtraukts.

Šobrīd augstsprieguma līkstrādnieki galvenokārt izmanto gāzes, piemēram, SF₆ vai videi draudzīgas alternatīvas, kā gan izolācijas, gan lokā pārtraukšanas mediju. Vidusprieguma diapazonā dominē vakuumlīkstrādnieki. Vakuumtehnoloģija ir pat izplatīta līdz 66 kV un 110 kV sprieguma līmeņiem, kur vakuumlīkstrādnieki jau ir izstrādāti un izmantoti.

2. Klasifikācija pēc instalēšanas vietas:

Iekšējie un ārējie tipi.

Papildus tam, balstoties uz izolācijas metodi pret zemi, augstsprieguma līkstrādniekus var sadalīt trīs strukturālos veidos:

1) Dzeltenā cisterna līkstrādnieks (LTB):
Arī vienkārši saukts LTB. Pēc definīcijas, tas ir līkstrādnieks, kurā pārtraukšanas kameras iekšienē ir izolētas no zemes. Strukturāli tas ietver stiprinājuma izolatoru dizainu. Pārtraukšanas vieta ir augstā potenciālā, ievietota porcellānu vai kompozītmateriāla izolatorā, un tā izolācija no zemes tiek nodrošināta caur atbalstošiem izolatoriem.

Galvenās priekšrocības: Augstākos sprieguma rādītājus var sasniegt, savienojot vairākas pārtraukšanas vietas seriāli un palielinot atbalstošo izolatoru augstumu. Tas ir arī salīdzinoši lēts.

LTB balstīts aprīkojums veido Gaisa izolēto pārslēguma aparātu (AIS), un stacijas, kas izmantotas ar AIS, pazīstamas kā AIS stacijas. Tās piedāvā zemu investīciju un vienkāršu uzturēšanu, bet prasa lielu zemes platību un biežu uzturēšanu. Tās labi piemērotas lauku vai kalnu reģioniem, kur zemes platība ir daudz, vides apstākļi ir favorabli, un budžets ir ierobežots.

2) Mirstošā cisterna līkstrādnieks (DTB):
Arī saukts kā DTB. Definēts kā līkstrādnieks, kur pārtraukšanas kameras iekšienē ir ievietota zemei piekrista metāla cisterna. Elektriskā ceļa vediens tiek izvedēts caur bushingiem.

Atšķirība starp LTB un DTB galvenokārt ir tā, ka DTB cisterna ir zemes potenciālā.

Priekšrocības ietver iespēju integrēt strāvas transformatorus (CT) tieši uz bushingiem, kompaktnu struktūru, būtiski samazinātu platību salīdzinājumā ar LTB, labāku vides izturību (piemērots grūtiem apstākļiem) un zemāku masas centru—kas nodrošina labāku seismiskās stabilitātes rādītājus. Galvenais trūkums ir augstāka cena.

DTB balstīts aprīkojums pazīstams kā Hibrīda gāza izolētais pārslēguma aparāts (HGIS), un rezultātā izveidojamā stacija tiek saukta par HGIS staciju.

3) Pilnībā nomākta kombinētā struktūra—Gāza izolēta metāla nomāktais pārslēguma aparāts, plaši pazīstams kā GIS (Gāza izolētais pārslēguma aparāts) augstsprieguma pielietojumos. Šis termins plaši aptver šādu aprīkojumu. Patiesībā līkstrādnieka komponentu var arī saukt par GCB (Gāza izolētais līkstrādnieks).

Līdzīgi kā DTB, kur pārtraukšanas kamera ir nomākta, GIS atšķiras tā, ka tajā netikai integrēts līkstrādnieks, bet arī citas nepieciešamās stacijas komponentes, tostarp atsekošanas slēdzi, uz zemi slēdzieni, instrumentu transformatori, impulssargi un autobusi, visi nomākti zemei piekristā metāla ķermenī, aizpildītā ar spiediena SF₆ (vai alternatīvo izolācijas gāzi). Savienojumi ar ārējām gaisā izvietotām līnijām tiek veikti caur bushingiem vai speciālajām gāzdzirnavām.

Stacijas, kas izmantotas šādā veidā, pazīstamas kā GIS stacijas (vai Gāza izolētās stacijas saskaņā ar IEEE standartiem). GIS ir ideāls pilsētu teritorijām, kur zeme ir dārga, vai kritiskām iestādēm, piemēram, lielām hidroelektrostacijām vai kodolenerģijas stacijām, kas prasa ļoti augstu uzticamības rādītājus.

Tagad jābūt skaidri saprotamam, kādas ir atšķirības starp augstsprieguma līkstrādnieku tipiem—LTB, DTB, GCB—and atbilstošajām staciju konfigurācijām—AIS, HGIS, GIS.