전력 장비의 자동화가 가속됨에 따라 다양한 중압 스위치 기어가 시장에 등장했습니다. 절연 매체로 분류하면 주로 공기 절연형, SF₆ 가스 절연형, 고체 절연형으로 나뉩니다. 각각의 장단점은 다음과 같습니다: 고체 절연은 성능이 좋지만 환경 친화성이 떨어지며, SF₆는 탁월한 소멸 능력을 가지고 있지만 온실 가스이며, 공기 절연은 비용 대비 성능이 뛰어나지만 부피가 큽니다. 기업들은 적용 효율성을 높이기 위해 종합적인 선택이 필요합니다.
발전 특성
세기 동안 발전해온 중압 스위치 기어는 탄탄한 기술 표준 체계를 갖추고 있습니다. 사용자의 요구사항은 기본 기능/매개변수에서 고신뢰성과 저운영비용으로 이동했으며, 표준 설정은 운영 연속성과 안전성에 더 집중하고 있습니다. 일차/이차 장비는 분업화가 명확해지고 제품 구조도 다양화되었습니다. 디지털 및 온라인 검출 기술은 지능화를 촉진하여 운영 비용을 줄이고 있습니다.
현재 발전 상황
공기 절연형 스위치 기어
공기를 절연 매체로 사용하는 것으로 링 메인 유닛과 금속 피복 추출식 스위치 기어가 포함됩니다. 이들은 안전하고 환경 친화적입니다. 대용량의 금속 피복 장비는 고전력 공급 시나리오에 적합하며, 링 메인 유닛은 컴팩트하고 저렴하며 설치가 쉽습니다. 주로 중압 단말기에 적용되며, 통합 보호 장치와 변압기를 장착하면 완전한 배전 자동화 시스템을 형성할 수 있습니다.
SF₆ 가스 절연형 스위치 기어
SF₆ 가스는 소멸 및 절연 능력이 뛰어나 중-고압 응용에 적합하지만 온실 효과로 인해 규제되고 있습니다. 진공 회로 차단기는 절연 제약으로 인해 35kV 이하로 제한되므로, 고압에서는 SF₆ 장비가 필수적입니다. 해결책으로는 가스 혼합물을 사용하여 SF₆ 소비를 줄이고 누설 방지/재활용 기술을 개선하는 것이 있습니다.
고체 절연형 스위치 기어
완전 밀폐된 에폭시 수지 캐스팅으로 오염과 고도에 영향받지 않으며, 35kV 이하 시스템에 적용 가능합니다. 그러나 높은 비용, 열 방출 문제, 그리고 에폭시 분해의 어려움이 널리 채택되는 것을 방해합니다. 설계 최적화가 필요하여 밀봉과 열 방출 사이의 균형을 맞추어야 합니다.
주요 기술 발전
절단 기술
CuCr 접점과 종방향 자기장 구조를 가진 진공 회로 차단기는 절단 능력을 향상시킵니다. 세라믹 케이스는 미니어처화와 저비용 대량 생산을 가능하게 합니다.
절연 기술
가스 절연형 스위치 기어는 N₂/공기를 SF₆ 대신 사용하며, 고체 절연형 스위치 기어는 에폭시 캡슐화를 통해 환경 내구성을 향상시킵니다. 두 가지 모두 전기장 시뮬레이션을 통해 신뢰성을 달성합니다.
지능화 업그레이드
통합 센서와 통신 모듈은 온라인 상태 모니터링을 가능하게 합니다. 디지털 보호 장치와 전자 변압기는 전통적인 구성 요소를 대체하고 있습니다.
발전 동향
미니어처화와 지능화가 주류입니다: 미니어처화된 장비는 변전소 면적을 30% 이상 줄여 땅값을 낮추며, 지능화는 디지털 트윈과 5G 기술을 통해 유지보수 효율성을 향상시킵니다. 미래의 노력은 불필요한 SF₆ 장비를 단계적으로 폐기하고 진공/고체 절연을 촉진하며, 스마트 그리드 개발을 지원해야 합니다.
결론
현재 진공 스위치 기어가 시장을 주도하고 있으며, SF₆와 고체 절연형 제품은 저침투율을 보이고 있습니다. 지능형 진공 스위치 적용을 가속하고 고체 절연의 환경 문제를 해결하면 전력 시스템의 녹색 및 지능화 요구를 더 잘 충족할 수 있을 것입니다.