Hvad er den nuværende anvendelsesstatus og udviklings tendency for mellemspændings skab?

Med den accelererede automatisering af strømudstyr er der dukket forskellige typer mediumspændingsbrydere op på markedet. Klassificeret efter isoleringsmedium deles de hovedsageligt ind i luft-isolerede SF₆-gas-isolerede og fast-isolerede typer, hver med deres egne fordele og ulemper: Fast isolering tilbyder god ydeevne, men dårlig miljøvenlighed, SF₆ har en fremragende bueudslukningskapacitet, men er en drivhusgas, og luftisolering har en høj kostnadseffektivitet, men større volumen. Virksomheder har brug for en omfattende udvælgelse for at forbedre anvendelseseffektiviteten.

Udviklingskarakteristika

Efter et århundred med udvikling har mediumspændingsbrydere et veludviklet teknisk standardiseringsystem. Brugernes krav er skiftet fra grundlæggende funktioner/parametre til høj pålidelighed og lav driftsomkostning; standardindstilling fokuserer mere på driftsfortsættelse og sikkerhed; primær/sekundær udstyr viser klart arbejdsgang med diversificerede produktstrukturer; digitalisering og online-detektionsteknologier fremmer intelligens, der reducerer driftsomkostninger.

Nuværende Udviklingsstatus
Luft-isolerede Brydere

Bruger luft som isoleringsmedium, herunder ringnetværk og metalbelasted trækbar bryder, som er sikre og miljøvenlige. Metalbelasted udstyr med stor kapacitet er velegnet til høgeffektforbrugsscenarier, mens ringnetværk er kompakte, billige og nemme at installere, primært anvendt i mediumspændingsafsnit. Udstyret med integrerede beskyttelsesenheder og transformatorer kan de danne et komplet distributionsautomatiseringssystem.

SF₆ Gas-isolerede Brydere

SF₆ gas er fremragende til bueudslukning og isolation, velegnet til medium-høj spænding, men reguleres på grund af dens drivhuseffekt. Vakuumbrydere (VCBs) er begrænset til ≤35kV på grund af isolationsbegrænsninger, så SF₆-udstyr er fortsat nødvendigt for højere spændinger. Løsninger inkluderer brug af gassammensætninger for at reducere SF₆-forbrug og forbedring af leckageforebyggelse/genvindingsteknologier.

Fast-isolerede Brydere

Med fuldt forseglet epoxyresin casting er det smogbestandigt og uafhængigt af højde, anvendeligt til ≤35kV systemer. Dog er høj pris, varmeafgivelsesproblemer og vanskelig epoxy nedbrydning hindringer for bred anvendelse. Designoptimering er nødvendig for at balancere tæthed og varmeafgivelse.

Kernete knudepunkter
Afbrydnings-teknologi

VCBs med CuCr-kontakter og longitudinal magnetfeltstruktur forbedrer afbrydningsevnen. Keramiske kabinetter gør miniaturisering og lavpris massproduktion muligt.

Isoleringsteknologi

Gas-isolerede brydere bruger N₂/luft i stedet for SF₆, mens fast-isolerede brydere forbedrer modstandsdygtigheden over for miljøet ved hjælp af epoxyencapsulering. Begge anvender elektrisk felt-simulering for pålidelighed.

Intelligente Opgraderinger

Integrerede sensorer og kommunikationsmoduler gør online tilstandsovervågning mulig. Digitale beskyttelsesenheder og elektroniske transformatorer erstatter traditionelle komponenter.

Udviklingstrender

Miniaturisering og intelligent er mainstream: miniaturiseret udstyr reducerer substations fodaftryk med >30%, der reducerer jordomkostninger; intelligens forbedrer vedligeholdelseseffektiviteten via digitale tvillinger og 5G-teknologier. Fremtidige bestræbelser skal fasse ikke-nødvendige SF₆-enheder ud, fremme vakuum/fast isolering, og støtte smart grid-udvikling.

Konklusion

Vakuum-brydere dominerer i øjeblikket markedet, mens SF₆- og fast-isolerede produkter har lav gennembrud. Accelerering af intelligente vakuum-bryderapplikationer og løsning af miljørelaterede problemer med fast isolering vil bedre imødekomme de grønne og intelligente behov i strømsystemer.