Onderzoek naar de toepassing van 10kV belastingschakelaars in distributienetten

Als een frontliniemedewerker in de distributie van elektriciteit en onderhoud, werk ik dagelijks met belastingschakelaars - zij zijn de "poortwachters" van middenspanningsdistributiesystemen, die ervoor zorgen dat er een stabiele stroomvoorziening is voor gebruikers. Met de snelle economische ontwikkeling neemt de vraag naar veiligheid en betrouwbaarheid van het elektriciteitsnetwerk gestaag toe. Middenspanningsdistributiesystemen zijn cruciaal voor de stabiliteit van het netwerk, en belastingschakelaars (als belangrijk op lijn geplaatst apparaat) spelen hierin een cruciale rol. Hun hoofdfuncties omvatten: ① Sluiten van belastingsstromen van hoofd- en taklijnen tijdens onderhoud of belastingsoverdracht; ② Zichtbare breukpunten creëren voor de veiligheid van het personeel bij lijnreparaties; ③ Assisteren bij aarding voor onderhoud. Naast functionaliteit moeten ze ook gemakkelijk te installeren zijn, betrouwbaar in bedrijf, laag onderhoudsintensief en kosteneffectief.

Belastingschakelaars zijn schakelapparatuur met eenvoudige boogblussers. Structuurtechnisch moeten ze voldoen aan: zichtbare gaten in de open positie (waardoor serieverbonden afschuivers overbodig zijn); hoge uithoudingsvermogen voor schakeloperaties zonder frequente contact-/boogkameronderhoud; en de mogelijkheid om kortsluitstromen te sluiten (aan dynamische/thermische stabiliteitsvereisten voldoen, zelfs als ze geen kortsluitstromen kunnen openen).

1. Classificatie en vergelijking van belastingschakelaars
1.1 Classificatie op basis van boogblusmedium

Belastingschakelaars worden ingedeeld in vijf typen op basis van het boogblusmedium: minerale olie, samengeperste lucht, organische gasproducerende, SF₆-gas en vacuüm belastingschakelaars. Functioneel gezien omvatten ze algemene, specifieke en toepassingsgerichte types (bijvoorbeeld motorbediend, condensatorbank met achtergrondafschuiver, frequent gebruik, en back-to-back schakelaars).

1.2 Technologische evolutie en voordelen van vacuüm belastingschakelaars

Met technologische vooruitgang worden traditionele belastingschakelaars (minerale olie, samengeperste lucht, gasproducerend) vervangen door SF₆- en vacuüm belastingschakelaars - vooral de laatste, die nu wijdverspreid worden gebruikt. Tests laten zien dat vacuümschakelaars in veel opzichten beter presteren dan traditionele typen:

• Snelle boogblussing: Vacuüm bogen doven bij stroomnul (door diffusie van metaalvapors), met een isolatieherstel dat sneller is dan in lucht of SF₆. Ideaal voor het schakelen van niet-belaste transformatoren, kabels en luchtlijnen.

• Veilig en schoon: Bogen spatten niet, waardoor besmetting/schade aan behuizingcomponenten wordt voorkomen.

• Lange levensduur: Kleinere boogafstand, lagere boogspanning en minder slijtage van contacten betekenen meer schakelcycli en minimaal onderhoud.

• Efficiënte werking: Lage sluitenergie voor het bedieningsmechanisme, eenvoudige structuur en gemakkelijke miniaturisering.

• Stabiele contactweerstand: Geen oxidatie in een vacuüm, wat lange-termijn lage contactweerstand garandeert.

2. Een nieuw type gecombineerde isolatiebelastingschakelaar
2.1 Beperkingen van traditionele configuraties

Conventionele belastingschakelaars hebben boogblussers in serie met het hoofdcircuit. Hun dynamische/thermische stabiliteit wordt beperkt door de ontwerp/materialen van de boogkamer, waardoor ze ongeschikt zijn voor grote capaciteitssystemen. Ze combineren met afschuivers vergroot de complexiteit: omslachtig onderhoud, langzame hersteltijd, frequente onderhoudsbehoefte en hoge initiële kosten.

2.2 Introductie van de Fla15/97 gecombineerde isolatiebelastingschakelaar

De Fla15/97 buitengerechte gecombineerde isolatiebelastingschakelaar komt deze problemen tegemoet en wordt wijdverspreid gebruikt in Europese netwerken.

2.2.1 Hoofdfuncties

Het integreert de functies van een vacuüm belastingschakelaar, afschuiver en aardingsschakelaar - een geoptimaliseerd, multifunctioneel apparaat dat technische prestaties en economische efficiëntie combineert.

2.2.2 Productkenmerken

• Compleet en geavanceerd: De vacuüm boogkamer handelt alleen circuitoverschakeling af (geen belasting/kortsluitstroom in de gesloten stand). Snelle isolatieherstel, minimale contactverslijting, lange levensduur, lage contactweerstand en geen boogschade aan hoofdcontacten. Korte bewegingsweg, compatibel met kleine bedieningen.

• Gemakkelijke installatie en onderhoud: Geïntegreerde bediening tussen de vacuüm schakelaar en de afschuiver maakt één-staps openen/sluiten mogelijk, waardoor foute operaties worden voorkomen.

• Laag onderhoud: Eenvoudige structuur met een levensduur van 5.000 bedieningen voor de vacuüm boogkamer en 30.000 bedieningen voor andere componenten. Het ingebouwde bedieningsmechanisme maakt gebruik van gepatenteerde technologie van Duitsland's Drees.

2.2.3 Technische hoogtepunten

• Innovatief schakelontwerp: Serie-parallel schakeling van vacuüm boogkamers (hulp boogblussysteem) zorgt ervoor dat er geen boogimpact is op hoofdcontacten.

• Ingebouwd geïsoleerd bedieningsmechanisme: Duidelijke scheiding tussen hoofd- en hulpcontacten, met snellere isolatieherstel na opening.

• Betrouwbare isolatie: Koperen spanbanden behouden isolatieafstanden.

• Compacte bediening: Korte bewegingsweg, compatibel met kleine bedieningen.

• Lange elektrische levensduur: Minimale slijtage van hoofdcontacten.

3. Conclusie

Terwijl de energie-industrie groeit om de snelle economische groei te ondersteunen, hebben distributienetten behoefte aan eenvoudige, betrouwbare, veilige en kosteneffectieve oplossingen. Traditionele "circuitschakelaar + afschuiver" of "valvefuse" configuraties voldoen slechts gedeeltelijk aan deze behoeften. Buitengerechte isolatiebelastingschakelaars (zoals de Fla15/97) bieden een betere balans tussen functionaliteit en economie.

Gegevens tonen aan dat belastingschakelaars tien keer vaker worden gebruikt dan circuitschakelaars voor distributielijn-takken in Europa en Amerika. Door integratie met andere technologieën worden ze ook wijdverspreid toegepast in stedelijke distributienetten (bijvoorbeeld ringmain units, kabeltakken en klantenservice-lijnen).

Voor frontliniemedewerkers zoals ik, draagt het promoten van dergelijke geavanceerde apparatuur niet alleen bij aan technische upgrades, maar ook aan de stabiliteit van het netwerk, vermindering van onderhoudsbelasting en het leveren van betrouwbare stroom aan gebruikers. Terwijl distributienetten evolueren, zullen deze slimme, efficiënte belastingschakelaars nog onmisbaarder worden.