Forskning i anvendelsen af 10kV belastningsafbrydere i fordelingsnet

Som frontlinjearbejder inden for drift og vedligeholdelse af strømforsyning, har jeg dagligt med belastningskontakter at gøre – de er "vagterne" i mellemspændingsforsyningsnet, der sikrer en stabil strømforsyning til brugerne. Med hurtig økonomisk udvikling stiger efterspørgslen efter sikkerhed og pålidelighed i strømsystemer konstant. Mellemspændingsforsyningsnet er afgørende for netstabilitet, og belastningskontakter (som vigtig linjeudstyr) spiller en central rolle. Deres hovedfunktioner inkluderer: ① Lukke belastningsstrømme i hoved- og sidegrene under vedligeholdelse eller belastningsoverførsel; ② Oprettelse af synlige afbrydelsespunkter for personales sikkerhed under linjerparationer; ③ Assistance ved jordforbindelse under vedligeholdelse. Ud over funktionalitet skal de også være nemme at installere, pålidelige i drift, lavvedligeholdelige og kostnadseffektive.

Belastningskontakter er slukapparat med simple bueudslukningsenheder. Strukturelt skal de opfylde: synlige kløfter i åben position (undgår behovet for serieforbundne afbrydere); høj udrustethed for skiftende operationer uden hyppig kontakt/buekammerrengøring; og evnen til at lukke kortslutningsstrømme (opfylder dynamiske/termiske stabilitетснед requirements, selvom de ikke åbner kortslutningsstrømme).

1. Klassificering og sammenligning af belastningskontakter
1.1 Klassificering efter buedempningsmedium

Belastningskontakter er inddelt i fem typer baseret på buedempningsmedium: mineralolie, komprimeret luft, organiske materiale gasproducerende, SF₆-gas og vakuumbelastningskontakter. Funktionelt inkluderer de almindelige, specialiserede og specifikke anvendelser (fx motorstyret, kondensatorbank med afbryder, hyppig operation og back-to-back kontakter).

1.2 Teknologisk udvikling og fordele ved vakuumbelastningskontakter

Med teknologisk fremskridt erstattes traditionelle belastningskontakter (mineralolie, komprimeret luft, gasproducerende) af SF₆- og vakuumbelastningskontakter – især sidstnævnte, som nu er bredt anvendt. Tests viser, at vakuumkontakter yder bedre end traditionelle typer på mange områder:

• Hurtig buedempning: Vakuumbuer udslukkes ved strøm nul (på grund af metalvapor diffusion), med hurtigere isolationsgenoprettelse end i luft eller SF₆. Ideelt til skifte af tomme transformatorer, kabler og frihængende ledninger.

• Sikker og ren: Buer sprøjter ikke, hvilket undgår forurening/skadet på kabinetkomponenter.

• Længere levetid: Mindre bueafstand, lavere buespænding og mindre kontaktslid betyder flere skiftcyklusser og minimal vedligeholdelse.

• Effektiv drift: Lav lukkeenergi for driftsmekanismen, simpel struktur og let miniaturisering.

• Stabil kontaktmodstand: Ingen oksidering i vakuum, hvilket sikrer langvarig lav kontaktmodstand.

2. En ny type kombineret adskillelsesbelastningskontakt
2.1 Begrensninger ved traditionelle konfigurationer

Konventionelle belastningskontakter har buedempningsenheder i serie med hovedkredsløbet. Deres dynamiske/termiske stabilitet er begrænset af buekammerdesign/materialer, hvilket gør dem upassende for store systemer. At kombinere dem med afbrydere øger kompleksiteten: besværligt vedligehold, langsom genoprettelse, hyppig vedligeholdelse og høje startomkostninger.

2.2 Introduktion til Fla15/97 kombineret adskillelsesbelastningskontakt

Fla15/97 outdoor kombineret adskillelsesbelastningskontakt løser disse problemer og er bredt anvendt i europæiske net.

2.2.1 Hovedfunktioner

Den integrerer funktionerne af en vakuumbelastningskontakt, afbryder og jordkontakt – et optimeret, multifunktionelt enhed, der balancerer teknisk ydeevne og økonomisk effektivitet.

2.2.2 Produktfunktioner

• Komplet og avanceret: Vakuumbueroom håndterer kun kredsløbskobling (ingen belastnings/kortslutningsstrøm i lukket position). Hurtig isolationsgenoprettelse, minimal kontaktslid, lang levetid, lav kontaktmodstand og ingen bueskader på hovedkontakter. Kort driftsstrekning, kompatibel med små aktuatorer.

• Let installation og vedligehold: Interlocket drift mellem vakuumkontakt og afbryder muliggør én-trins åbning/lukning, forebygger fejlhandlinger.

• Lav vedligehold: Simpel struktur med en levetid på 5.000 operationer for vakuumbueroom og andre komponenter varer 30.000 operationer. Den indbyggede aktuator bruger patentet teknologi fra Tysklands Drees.

2.2.3 Tekniske højdepunkter

• Innovativ skifte design: Serie-parallelt skifte af vakuumbueroom (hjælpebuedempningssystem) sikrer ingen buepåvirkning på hovedkontakter.

• Indbygget isoleret aktuator: Tydelig adskillelse mellem hoved- og hjælpekontakter, med hurtigere isolationsgenoprettelse efter åbning.

• Pålidelig isolation: Kobber tension bands fastholder isolationsafstande.

• Kompakt drift: Kort strekning, kompatibel med små aktuatorer.

• Lang elektrisk levetid: Minimal hovedkontaktslid.

3. Konklusion

Da energisektoren udvides for at imødekomme hurtig økonomisk vækst, har distributionsnettet brug for simple, pålidelige, sikre og kostnadseffektive løsninger. Traditionelle "afbryder + afbryder" eller "drop-out sikring" konfigurationer opfylder kun delvis disse behov. Outdoor adskillelsesbelastningskontakter (som Fla15/97) tilbyder en bedre balance mellem funktionalitet og økonomi.

Data viser, at belastningskontakter bruges 10 gange mere end afbrydere for distributionslinegrene i Europa og USA. Ved at integrere med andre teknologier, anvendes de også bredt i bydistributionsnet (fx ringenheder, kablegrenene og kundeserviceledninger).

For frontlinjeoperatører som mig, handler fremme af sådanne avancerede udstyr ikke bare om tekniske opgraderinger – det handler om at sikre netstabilitet, reducere vedligeholdelsesbyrden og levere pålidelig strøm til brugerne. Som distributionsnet udvikler sig, vil disse intelligente og effektive belastningskontakter blive endnu mere uundværlige.