Usporedba tehnologija visokonaponskih opterećivača

Prekidnički uređaj za opterećenje je vrsta prekidačkog uređaja smještena između prekidaca i odvojnika. Osobitost mu je jednostavno sredstvo za ugasevanje luka koje može prekinuti napon strujanja pod opterećenjem i određene struje preopterećenja, ali ne može prekinuti struju kratkog spoja. Prekidnički uređaji za opterećenje mogu se klasificirati na visokonaponske i niskonaponske tipove prema radnom naponu.

Čvrsti visokonaponski prekidnički uređaj za opterećenje s proizvodnjom plinova: Ovaj tip koristi energiju samog luka da bi uzrokovao da materijali u lukovoj komori proizvedu plin koji ga ugaša. Njegova je struktura jednostavna s niskim troškovima, ispunjavajući opće zahtjeve za primjenom.

Visokonaponski prekidnički uređaj za opterećenje s stisnutim zrakom: Ovaj tip koristi stisnuti zrak iz klipa tijekom procesa otvaranja kako bi izgasio luk. Tijekom prekida, klip stisne plin koji se ispušta kako bi ugasio luk. Izvrsne dielektričke osobine SF6 plina omogućuju brzo ugasevanje luka, iako je struktura malo složenija i usisnik mora koristiti materijale otporne na visoku temperaturu poput politetrafluoretilena (PTFE).

Okruženski gasni ring-mainski sklopovi također koriste dizajn prekidničkog uređaja s stisnutim zrakom koji može raditi bez vakuumskih prekidnih uređaja. Ovi mogu potpuno zamijeniti kombinacije prekidničkog uređaja za opterećenje sa sigurnosnim prekidnicima za zaštitu transformatora, zadovoljavajući preferencije kupaca za sigurnosne prekidnice umjesto prekidnih uređaja za brzo otklanjanje grešaka u transformatorima.

Vakuumski visokonaponski prekidnički uređaj za opterećenje: Ovaj tip koristi vakuum kao sredstvo za ugasevanje luka, nudeći dug životni vijek električnosti, ali po relativno višoj cijeni. Moderni okruženski gasni ring-mainski sklopovi uglavnom koriste tri-pozicijske prekidnike kombinirane s vakuumskim prekidničkim uređajima za opterećenje.

Umliveni visokonaponski prekidnički uređaj za opterećenje: Ovaj tip koristi energiju same luka da rastavi i vapniti okružnu ulju, što hlađe i ugaša luk. Struktura mu je relativno jednostavna, ali teška, često korištena u američkim paketnim pretvorima.

SF6 visokonaponski prekidnički uređaj za opterećenje: Ovaj tip koristi SF6 plin za ugasevanje luka, primjenjuje se u potpuno izoliranim ili plinovitim ring-mainskim sklopovima. Ima izvrsne performanse u prekidanju kapacitivnih struja. Metode ugasevanja luka SF6 uključuju mreže za ugasevanje luka, koile za suzbijanje luka i ugasevanje luka stisnutim zrakom. Metoda mreže za ugasevanje luka široko se koristi, koristeći strukturu sličnu niskonaponskim zračnim prekidnim uređajima. Tijekom prekida, luk se reže i apsorbira u mrežu za ugasevanje luka za hlađenje i ugasevanje. Mreže za ugasevanje luka mogu biti izrađene od izolacijskih ili metaličkih materijala.

Struktura mreže za ugasevanje luka je jednostavna i može zadovoljiti opće zahtjeve za ring-mainskim sklopovima, poput E2 električnog životnog vijeka. Za poboljšane performanse potrebna je optimizacija materijala i strukture.

Koila za suzbijanje luka koristi elektromagnetsku koilu, gdje se, kada se pomični i fiksni kontakti razdvoje stvarajući luk, korijen luka prenosi na metalni jezgra unutar koile za suzbijanje. Struja luka koja prolazi kroz koilu generira magnetno polje koje djeluje na luk stvarajući Lorentzovu silu, koja pomaže u brzom rotiranju korijena luka oko osi koile. To hlađi luk dok ga stalno izlagaju svježem SF6 plinu, gašeći ga kada struja prelazi nulu. Koile za suzbijanje nude izvrsne performanse prekida i dug električni životni vijek, sposobne su prihvatiti 200 operacija prekida aktivnog opterećenja.

Za postizanje zamjene SF6-a, razvijeni su paralelni vakuumski prekidnički uređaji za ugasevanje luka. Tijekom prekida, paralelni vakuumski prekidni uređaj preusmjerava struju luka u vakuumski prekidni uređaj za ugasevanje. U suprotnosti s serijalnim vakuumskim prekidanjem, ovaj pristup pojednostavljuje mehanizam rada, održavajući isti mehanizam rada kao SF6 prekidnički uređaji. Nudi kompaktnu veličinu, praktičnu instalaciju, lako upravljanje i niske troškove.

Povećanjem razmaka između kontakata i drugim metodama, može se postići ugasevanje luka okolišnim plinom, stvarno ostvarujući zamjenu SF6-a s okolišnim plinovima u ring-mainskim sklopovima bez povećanja troškova (bez korištenja vakuumskih prekidnih uređaja).