Istraživanje primjene napona od 10kV u mrežama za distribuciju

Kao radnik na prvoj liniji u održavanju i operacijama distribucije električne energije, svakodnevno se suočavam s prekidjačima opterećenja – oni su "čuvari vrata" srednjeg napona u sistemu distribucije, osiguravajući stabilnu snabdevanje korisnika. S brzim ekonomskim razvojem, zahtjevi za sigurnošću i pouzdanosti sustava elektroenergetske mreže stalno rastu. Sustavi srednjeg napona su ključni za stabilnost mreže, a prekidjači opterećenja (kao važna oprema montirana na liniji) igraju ključnu ulogu. Njihove glavne funkcije uključuju: ① Zatvaranje struja opterećenja glavnih i granicnih linija tijekom održavanja ili prebacivanja opterećenja; ② Stvaranje vidljivih prekidova za sigurnost osoba tijekom popravaka linija; ③ Pomoć pri zemljenju za održavanje. Osim funkcionalnosti, moraju biti lako instalirani, pouzdani u radu, manje zahtjevni za održavanje i ekonomični.

Prekidjači opterećenja su aparatni uređaji s jednostavnim uređajima za gasenje lukova. Strukturno, moraju ispunjavati: vidljivi prekidi u otvorenom položaju (eliminirajući potrebu za serijalno povezanima disjunktorima); visoku izdržljivost pri operacijama prekidanja bez česte održavanja kontakata/uređaja za gasenje luka; te sposobnost zatvaranja struja kratkog spoja (ispunjavajući dinamičke/termalne zahtjeve, čak i ako ne otvaraju struje kratkog spoja).

1. Klasifikacija i usporedba prekidjača opterećenja
1.1 Klasifikacija prema mediju za gasenje luka

Prekidjači opterećenja su klasificirani u pet vrsta prema mediju za gasenje luka: mineralno ulje, stlačeni zrak, organski materijali koji proizvode plin, SF₆ plin i vakuumski prekidjači opterećenja. Funkcionalno, uključuju opće namjene, specifične namjene i specifične primjene (npr., motorizirani, disjunktori sa spremnicima kondenzatora, često korišteni, i back-to-back prekidjači).

1.2 Tehnološki razvoj i prednosti vakuumskih prekidjača opterećenja

S tehničkim napretkom, tradicionalni prekidjači opterećenja (mineralno ulje, stlačeni zrak, plin-proizvodni) zamjenjuju se SF₆ i vakuumskim prekidjačima opterećenja – posebno posljednji, koji su sada široko korišteni. Testovi pokazuju da vakuumski prekidjači u mnogim aspektima nadmašuju tradicionalne vrste:

• Brzo gasenje luka: Vakuumski lukovi se gasi na nuli struje (zbog difuzije metala), s bržim oporavkom izolacije od zraka ili SF₆. Idealni za prekidanje transformatora bez opterećenja, kabela i površinskih linija.

• Sigurno i čisto: Lukovi ne prskaju, sprečavajući kontaminaciju/oštećenje komponenata oklopa.

• Dugotrajni životni vijek: Manja udaljenost luka, niža naponska razlika luka i manje gubitke kontakata znače više ciklusa prekidanja i minimalno održavanje.

• Efikasna operacija: Niska energija zatvaranja za mehanizam, jednostavna konstrukcija i lako miniaturizacija.

• Stabilna otpornost kontakta: Bez oksidacije u vakuumu, što osigurava dugoročnu nisku otpornost kontakta.

2. Novi tip kombiniranog prekidjača opterećenja s izolatorom
2.1 Ograničenja tradicionalnih konfiguracija

Konvencionalni prekidjači opterećenja imaju uređaje za gasenje luka u seriji s glavnim krugom. Njihova dinamička/termalna stabilnost ograničena je dizajnom/materialima uređaja za gasenje luka, što ih čini neprikladnim za velike kapacitete. Paralelna upotreba s disjunktorima dodaje složenosti: nerazgibno održavanje, spor oporavak, česta održavanja i visoka početna troškova.

2.2 Uvod u kombinirani izolacijski prekidjač opterećenja Fla15/97

Vanjski kombinirani izolacijski prekidjač opterećenja Fla15/97 rješava ove probleme i široko se koristi u evropskim mrežama.

2.2.1 Glavne funkcije

Integrira funkcije vakuumskog prekidjača opterećenja, disjunktora i zemljenja – optimizirano, multifunkcionalno uređaje koje balansiraju tehničke performanse i ekonomske efikasnosti.

2.2.2 Značajke produkta

• Kompletno i napredno: Vakuumski lukovni prostor obavlja samo prekidanje kruga (bez struje opterećenja/kratkog spoja u zatvorenom položaju). Brzi oporavak izolacije, minimalni gubitci kontakata, dugotrajan životni vijek, niska otpornost kontakta i nema oštećenja luka na glavnim kontaktima. Kratka putanja radnje, kompatibilna s malim pogonskim uređajima.

• Lako instaliranje i održavanje: Uzajamno povezana operacija između vakuumskog prekidjača i disjunktora omogućuje jedinstveno otvaranje/zatvaranje, sprečavajući pogrešne operacije.

• Nisko održavanje: Jednostavna struktura s životnim vijekom vakuumskog lukovnog prostora od 5.000 operacija i drugih komponenti od 30.000 operacija. Ugrađeni pogonski uređaj koristi patentiranu tehnologiju iz Njemačke, Drees.

2.2.3 Tehnički fokusi

• Inovativan dizajn prekidanja: Serijsko-paralelno prekidanje vakuumskih lukovnih prostora (pomoćni sustav za gasenje luka) osigurava da lukovi ne utječu na glavne kontakte.

• Ugrađeni izolirani pogonski uređaj: Jasan razmak između glavnih i pomoćnih kontakata, s bržim oporavkom izolacije nakon otvaranja.

• Pouzdana izolacija: Bakreni natječni pojasevi održavaju izolacijske razmake.

• Kompaktna operacija: Kratka putanja radnje, kompatibilna s malim pogonskim uređajima.

• Dugotrajan električni životni vijek: Minimalni gubitci glavnih kontakata.

3. Zaključak

S proširenjem elektroenergetske industrije kako bi zadovoljila brzi ekonomski rast, distribucijske mreže trebaju jednostavne, pouzdane, sigurne i ekonomične rješenja. Tradicionalne konfiguracije "prekidjač + disjunktor" ili "padajući prekidjač" samo djelomično ispunjavaju ove potrebe. Vanjski izolacijski prekidjači opterećenja (poput Fla15/97) nude bolji balans funkcionalnosti i ekonomije.

Podaci pokazuju da se prekidjači opterećenja u Europi i Americi koriste deset puta češće od prekidjača za grane distribucijskih linija. Integrirani s drugim tehnologijama, široko se koriste u urbanim distribucijskim mrežama (npr., ring main units, granice kabela i linije za servis korisnika).

Za radnike na prvoj liniji poput mene, promicanje takvih naprednih opreme nije samo tehničko nadogradnja – već i osiguravanje stabilnosti mreže, smanjenje bremena održavanja i dostava pouzdanog snabdijevanja korisnika. S evolucijom distribucijskih mreža, ovi pametni i učinkoviti prekidjači opterećenja postat će još neophodniji.