Korkeajännitepisteen kuormituksen kytkinteknologioiden vertailuanalyysi
Latauskytkin on kytkintyyppi, joka sijaitsee sulkujen ja erottimien välissä. Sillä on yksinkertainen kaaren sammumislaitteisto, joka pystyy keskeyttämään mittasuuren latausvirran ja tietyt ylilataukset, mutta se ei voi keskeyttää lyhytsolmun virtoja. Latauskytkimet voidaan luokitella korkean- ja alavolttilaisiksi niiden toimivoltageen mukaan.
Kiinteän kaasun tuottava korkeanvolttilainen latauskytkin: Tämä tyyppi käyttää kaaren itsensä energian aiheuttamaa kaasuntuotetta arkukammiosta, joka tuottaa kaasua, joka sammuu kaaren. Rakenne on yksinkertainen ja kustannukset alhaiset, vastaavat yleisiä sovellusvaatimuksia.
Pakkausilman korkeanvolttilainen latauskytkin: Tämä tyyppi käyttää pakkausilmaa piston avulla avaushetkellä kaaren tuhoamiseen. Keskeytyshetkellä piston paineisena ilmaa tyhjennetään kaaren sammumiseksi. SF6-kaasun erinomaiset eristysominaisuudet mahdollistavat nopean kaaren sammumisen, vaikka rakenne on hieman monimutkaisempi ja kaasun suuaukon on tehtävä korkean lämpötilan kestävistä materiaaleista, kuten polytetrafluoreeniyhdysaine (PTFE).
Ympäristökaasulliset rengasmaunuunat käyttävät myös pakkausilmapohjaisia latauskytkimiä, jotka voivat toimia ilman vakiovirtajakoja. Nämä voivat täysin korvata latauskytkin-fuusioyhdistelmät muuntajan suojaamiseksi, täyttäen asiakkaiden mieltymyksen fuusioihin sen sijaan, että käytettäisiin virtajakoja nopeaan vikaan selviämiseen muuntimissa.
Vakiovirta korkeanvolttilainen latauskytkin: Tämä tyyppi käyttää vakiovirtaympäristöä kaaren sammumiseen, tarjoaa pitkän sähköisen elinkaaren, mutta hintansa on suhteellisen korkea. Modernit ympäristökaasulliset rengasmaunuunat perustavat pääasiassa kolmea asemaa yhdisteleviin kytkimiin yhdistettyinä vakiovirtalatauskytkimiin.
Öljykuplimainen korkeanvolttilainen latauskytkin: Tämä tyyppi käyttää kaaren itsensä energiaa ympäröivän öljyn hajoittamiseen ja höyrymäiseen, mikä jäädyttää ja sammuu kaaren. Rakenne on suhteellisen yksinkertainen, mutta raskas, yleisesti käytetty amerikkalaisissa pakettimuunnosasioissa.
SF6 korkeanvolttilainen latauskytkin: Tämä tyyppi käyttää SF6-kaasua kaaren sammumiseen, sovellettu täysin eristettyihin tai kaasukuppiperäisiin rengasmaunuuniin. Se suorittelee erinomaisesti kapasitiivisten virtojen keskeyttämisessä. SF6:n kaaren sammumismenetelmät sisältävät kaaren sammumisruudukot, kaaren sammumiskierrokset ja pakkausilman kaaren sammumisen. Kaaren sammumisruudukkometodi on laajalti käytetty, ottamalla käyttöön rakenne, joka on samankaltainen kuin alavolttilaisissa ilmakontaktireidoissa. Keskeytyshetkellä kaara katkaistaan ja imee kaaren sammumisruudukkoon jäädytettäväksi ja sammuvaksi. Kaaren sammumisruudukot voivat olla tehtyjä joko eristävistä tai metallisista materiaaleista.
Kaaren sammumisruudukon rakenne on yksinkertainen ja voi täyttää yleisiä rengasmaunuunitarpeita, kuten E2-sähköisen elinkaaren vaatimukset. Parannettuun suorituskykyyn tarvitaan materiaalien ja rakenteen optimointia.
Kaaren sammumiskierros käyttää sähkömagneettista kierrosta, jossa liikkuvan ja kiinteän kontaktin erottuminen tuottaa kaaren, joka siirtyy kuljetuskierroksen sisällä olevalle metallilevyelle. Kaaren kuljetuskierrokseen kulkeva virta tuottaa magneettikentän, joka vaikuttaa kaareen Lorentzin voiman kautta, ajaen kaaren levyä nopeasti kiertämään kierroksen ympärillä. Tämä jäädyttää kaaren ja jatkuva altistaminen uudelle SF6-kaasulle sammuu, kun virta ylittää nollan. Kuljetuskierrokset tarjoavat erinomaista keskeyttämisominaisuutta ja pitkän sähköisen elinkaaren, kykenevät kestämään 200 aktiivisen latauksen keskeyttämistä.
SF6:n korvaamiseksi on kehitetty paralleelinen vakiovirtakaaren sammumisreitit. Keskeytyshetkellä paralleelin vakiovirtajako ohjaa kaaren virtaa vakiovirtajaokseen sammumista varten. Tämä lähestymistapa yksinkertaistaa toimintamekanismia, säilyttäen saman toimintamekanismin kuin SF6-latauskytkimillä. Se tarjoaa kompaktin kokonaisuuden, helpoksi asennettavan, helpon käytön ja alhaisen kustannuksen.
Kontaktien välistä etäisyyttä lisäämällä ja muilla menetelmillä voidaan saavuttaa ympäristökaasullinen kaaren sammuminen, todella toteuttamalla SF6:n korvaamista ympäristökaasuilla rengasmaunuuneissa ilman kustannusten lisäämistä (ilman vakiovirtajakoja).
