Magasfeszültségű terhelési kapcsoló technológiák összehasonlító elemzése

A terheléskapcsoló egy olyan kapcsolóeszköz, amely a körzeti törésvédők és a szektorváltók között helyezkedik el. Egy egyszerű ívkioltó eszközt tartalmaz, amely képes megszakítani a rendszeres terhelési áramot és bizonyos túlterhelési áramokat, de nem tudja megszakítani a rövidzárlati áramokat. A terheléskapcsolókat magas- és alacsonyfeszültségű típusokra oszthatjuk működési feszültségük alapján.

Szilárd gáztermelő magasfeszültségű terheléskapcsoló: Ez a típus a töréside által termelt energiát használja fel, hogy a törésidek tartályában lévő gáztermelő anyagok gaszt generáljanak, amely kioltja az ívet. Szerkezete egyszerű, költsége alacsony, megfelel a közönséges alkalmazásoknak.

Nyomtatott levegő magasfeszültségű terheléskapcsoló: Ez a típus nyomtatott levegőt használ a kolból a törési folyamat során, hogy kitüsköje az ívet. A törés során a kolból nyomtatott gáz kitüsközi az ívet. Az SF6 gáz kiváló izoláló tulajdonságai lehetővé teszik a gyors ívkiolást, bár a szerkezet ennek ellenére kissé összetettebb, és a gázszívattyú hőmérséklet-álló anyagokat, mint például a politétrafluorethylent (PTFE) kell használnia.

A környezetbarát gáz gyűrűhálózatok is nyomtatott levegő terheléskapcsolót használnak, amelyek működhetnek vakuum törésvédők nélkül. Ezek teljesen lecserélhetik a terheléskapcsoló-villamcsap kombinációkat a transzformátorok védelmére, kielégítve a vevők preferenciáit a villamcsapok mellett a gyors hibaelhárítás érdekében a transzformátorokban.

Vakuum magasfeszültségű terheléskapcsoló: Ez a típus vakuum médiumot használ az ívkioláshoz, hosszú elektromos élettartamot kínál, de viszont a relatív ára magasabb. A modern környezetbarát gáz gyűrűhálózatok elsősorban hárompozíciós kapcsolókat alkalmaznak vákuum terheléskapcsolókkal kombinálva.

Olajmerésű magasfeszültségű terheléskapcsoló: Ez a típus a töréside által termelt energiát használja fel, hogy felbontsa és párologassa a környező olajt, ami hűti és kioltja az ívet. Szerkezete viszonylag egyszerű, de súlyos, gyakran használják amerikai stílusú csomagolt átalakítókban.

SF6 magasfeszültségű terheléskapcsoló: Ez a típus SF6 gázt használ az ívkioláshoz, alkalmazva teljesen izolált vagy gázhalomban izolált gyűrűhálózatokban. Kiváló teljesítménye van a kondenzációs áramok megszakításában. Az SF6 ívkiolási módszerek közé tartoznak az ívkioló rácsok, az ívkioló tekercsek és a nyomtatott levegő ívkiolása. Az ívkioló rács módszer széles körben használt, hasonló szerkezetet használ, mint a nagyfeszültségű levegő törésvédők. A törés során az ívet vágják és adszorbálják az ívkioló rácsba, ahol hűtik és kioltják. Az ívkioló rácsok izoláló vagy fémes anyagokból tehetők.

Az ívkioló rács szerkezete egyszerű, és megfelel a közönséges gyűrűhálózat alkalmazásoknak, mint például az E2 elektromos élettartam igényei. A teljesítmény javítása érdekében a anyagok és a szerkezet optimalizálása szükséges.

Az ívkioló tekercs elektromágneses tekercset használ, amikor a mozgó és rögzített kapcsolók elválasztásakor ívet termel, az ív gyökere átkerül a fogyasztó tekercs belső fémmagjába. Az ív áram, amely a fogyasztó tekercsen áthalad, erőtérket generál, ami Lorentz-erőt gyakorol az ívre, amely a tekercs magja körül gyorsan forog. Ez hűti az ívet, miközben folyamatosan friss SF6 gázzal ellátja, amely kioltja az ívet, amikor az áram nullát ér. A fogyasztó tekercsek kiváló töréstelepeket és hosszú elektromos élettartamot kínálnak, képesek 200 aktív terhelési törést elviselni.

Az SF6 helyettesítéséhez párhuzamos vakuum ívkioló terheléskapcsolók fejlesztésre kerültek. A törés során a párhuzamos vakuum törésvédő átirányítja az ív áramot a vakuum törésvédőbe a kiolásra. A soros vakuum törésvédőkkel ellentétben ez a megoldás egyszerűsíti a működési mechanizmust, ugyanolyan működési mechanizmussal, mint az SF6 terheléskapcsolók. Kompakt méretű, egyszerű telepítés, könnyű kezelés és alacsony költséggel rendelkezik.

A kapcsolók közötti távolság növelésével és más módszerekkel környezetbarát gáz ívkiolást lehet elérni, valódi SF6 helyettesítését környezetbarát gázokkal a gyűrűhálózatokban anélkül, hogy növelné a költségeket (vakuumszerű kapcsolók nélkül).