Analisis Perbandingan Teknologi Saklar Beban Tegangan Tinggi

Saklar beban adalah jenis perangkat pengalihan yang ditempatkan antara pemutus sirkuit dan disconnector. Fiturnya termasuk perangkat pemadam busur sederhana yang mampu memutus arus beban nominal dan beberapa arus overload, tetapi tidak dapat memutus arus pendek. Saklar beban dapat diklasifikasikan menjadi tipe tegangan tinggi dan tegangan rendah berdasarkan tegangan operasinya.

Saklar beban tegangan tinggi produksi gas padat: Jenis ini menggunakan energi dari busur pemutusan itu sendiri untuk menyebabkan bahan produksi gas dalam ruang busur menghasilkan gas yang memadamkan busur. Strukturnya sederhana dengan biaya rendah, memenuhi persyaratan aplikasi umum.

Saklar beban tegangan tinggi udara bertekanan: Jenis ini menggunakan udara bertekanan dari piston selama proses pembukaan untuk meniup busur. Selama pemutusan, piston mengompresi gas yang diekspulsi untuk memadamkan busur. Sifat isolasi yang luar biasa dari gas SF6 memungkinkan pemadaman busur yang cepat, meskipun strukturnya sedikit lebih kompleks dan nozzle gas harus menggunakan bahan tahan suhu tinggi seperti politetrafluoroetilen (PTFE).

Unit ring utama gas lingkungan juga menggunakan desain saklar beban udara bertekanan yang dapat beroperasi tanpa pemutus vakum. Ini dapat sepenuhnya menggantikan kombinasi saklar beban-peluncur untuk perlindungan transformator, memenuhi preferensi pelanggan untuk peluncur daripada pemutus sirkuit untuk pembersihan cepat gangguan pada transformator.

Saklar beban tegangan tinggi vakum: Jenis ini menggunakan medium vakum untuk pemadaman busur, menawarkan umur elektrik yang panjang tetapi dengan harga yang relatif lebih tinggi. Unit ring utama gas lingkungan modern sebagian besar mengadopsi saklar tiga posisi yang dikombinasikan dengan saklar beban vakum.

Saklar beban tegangan tinggi terendam minyak: Jenis ini menggunakan energi dari busur itu sendiri untuk mendekomposisi dan menguapkan minyak sekitarnya, yang mendinginkan dan memadamkan busur. Strukturnya relatif sederhana tetapi berat, umum digunakan di substasi paket gaya Amerika.

Saklar beban tegangan tinggi SF6: Jenis ini menggunakan gas SF6 untuk pemadaman busur, diterapkan dalam unit ring utama sepenuhnya diisolasi atau diisolasi dengan kantong gas. Kinerjanya sangat baik dalam memutus arus kapasitif. Metode pemadaman busur SF6 termasuk jaringan pemadam busur, kumparan pemadam busur, dan pemadaman busur udara bertekanan. Metode jaringan pemadam busur banyak digunakan, mengadopsi struktur serupa dengan pemutus sirkuit udara tegangan rendah. Selama pemutusan, busur dipotong dan diserap ke dalam jaringan pemadam busur untuk pendinginan dan pemadaman. Jaringan pemadam busur dapat dibuat dari bahan insulator atau logam.

Struktur jaringan pemadam busur sederhana dan dapat memenuhi aplikasi unit ring utama umum, seperti persyaratan umur elektrik E2. Untuk kinerja yang lebih baik, diperlukan optimasi bahan dan struktur.

Kumparan pemadam busur menggunakan kumparan elektromagnetik di mana, ketika kontak bergerak dan tetap terpisah untuk menghasilkan busur, akar busur dipindahkan ke inti logam di dalam kumparan konsumsi. Arus busur yang melewati kumparan konsumsi menghasilkan medan magnet yang bertindak pada busur untuk menghasilkan gaya Lorentz, mendorong akar busur berputar dengan kecepatan tinggi di sekitar inti kumparan. Ini mendinginkan busur sambil terus-menerus mengenalkannya ke gas SF6 segar, memadamkannya saat arus melintasi nol. Kumparan konsumsi menawarkan kinerja pemutusan yang luar biasa dan umur elektrik yang panjang, mampu menahan 200 operasi pemutusan beban aktif.

Untuk mencapai penggantian SF6, telah dikembangkan saklar beban pemadam busur vakum paralel. Selama pemutusan, pemutus vakum paralel mengalihkan arus busur ke dalam pemutus vakum untuk pemadaman. Berbeda dengan pemutusan seri vakum, pendekatan ini menyederhanakan mekanisme operasi, mempertahankan mekanisme operasi yang sama dengan saklar beban SF6. Menawarkan ukuran kompak, instalasi yang mudah, operasi yang mudah, dan biaya rendah.

Dengan meningkatkan celah kontak dan metode lainnya, pemadaman busur gas lingkungan dapat dicapai, benar-benar mewujudkan penggantian SF6 dengan gas lingkungan di unit ring utama tanpa meningkatkan biaya (tanpa menggunakan pemutus vakum).