Kakav je trenutni status primene i trend razvoja srednjeg napona prekidača?
Sa ubrzanim automatiziranjem električne opreme, na tržištu se pojavljuju različite srednjeg napona aparature. Prema izolacionim medijima, one su uglavnom podeljene u zračno izolovane, SF₆ gas izolovane i čvrsto izolovane tipove, svaki sa svojim prednostima i nedostacima: čvrsta izolacija nudi dobru performansu ali lošu ekološku prihvatljivost, SF₆ ima odličnu sposobnost gasenja luka ali je staklenični gas, a zračna izolacija ima visoku cenu-kvalitet ali veću zapreminu. Preduzeća moraju da izvrše kompleksnu selekciju kako bi poboljšali efikasnost primene.
Karakteristike razvoja
Nakon veka razvoja, srednje-naponska aparatura ima zreli sistem tehničkih standarda. Potrebe korisnika su se promenile od osnovnih funkcija/parametara ka visokoj pouzdanosti i niskim operativnim troškovima; fokus na postavljanje standarda je više usmeren na kontinuitet rada i bezbednost; primarna/sekundarna oprema pokazuje jasnu podjelu posla sa raznolikim strukturama proizvoda; digitalne i on-line detektorske tehnologije potiču inteligenciju, smanjujući operativne troškove.
Trenutno stanje razvoja
Zračno izolovana aparatura
Koristeći vazduh kao izolacioni medij, uključujući koloturne jedinice i metalne otklizne aparature, koje su bezbedne i ekološki prihvatljive. Metalne otklizne aparature velike kapaciteta su pogodne za scenarije snabdevanja velikom snagom, dok su koloturne jedinice kompaktni, niski troškovi i lako instalirani, uglavnom primenjene u srednje-naponskim terminalima. Opremljeni integralnim zaštitnim uređajima i transformatorima, mogu formirati kompletni sistem distribucijske automatizacije.
SF₆ gas izolovana aparatura
SF₆ gas izdvaja se po svojoj sposobnosti gasenja luka i izolacije, pogodan za srednje-visokonaponske primene, ali je regulisan zbog stakleničnog efekta. Vakuumski prekidači (VCB) ograničeni su na ≤35kV zbog ograničenja izolacije, tako da SF₆ oprema ostaje neophodna za veće napone. Rešenja uključuju korišćenje gasnih miksura kako bi se smanjila konzumacija SF₆ i unapređivanje tehnologija sprečavanja isijecanja i recikliranja.
Čvrsto izolovana aparatura
Sa potpuno zatvorenom epioksno-resinskom litjem, nepromočiva i nezavisna od visine, primenjiva na sisteme ≤35kV. Međutim, visoki troškovi, izazovi toplotnog rasipanja i teškoće degradacije epioksidne smole spremaju široko usvajanje. Potrebno je optimizovanje dizajna kako bi se balansirale zatvorenost i toplotno rasipanje.
Ključni tehnološki napredci
Tehnologija prekidanja
VCB sa CuCr kontaktima i longitudinalnom magnetskom strukturom poboljšava sposobnost prekidanja. Keramički kućišta omogućavaju miniaturizaciju i niskotrošnu masovnu proizvodnju.
Tehnologija izolacije
Gas izolovana aparatura koristi N₂/vazduh umesto SF₆, dok čvrsto izolovana aparatura poboljšava otpornost na okoliš pomoću epioksidskog oblikovanja. Obje koriste simulaciju električnog polja za pouzdanost.
Inteligentna nadogradnja
Integralni senzori i komunikacioni moduli omogućavaju on-line monitoring stanja. Digitalni zaštitni uređaji i elektronski transformatori zamjenjuju tradicionalne komponente.
Trendovi razvoja
Miniaturizacija i inteligencija su mainstream: miniaturizovana oprema smanjuje površinu podstajanja za >30%, smanjujući troškove zemljišta; inteligencija poboljšava efikasnost održavanja putem digitalnih blizanaca i 5G tehnologija. Budući napor treba da se usmere na eliminaciju nepotrebnih SF₆ opreme, promovisanje vakuum/čvrste izolacije i podršku razvoju pametne mreže.
Zaključak
Vakuumsko prekidačka oprema trenutno dominira na tržištu, dok SF₆ i čvrsto izolovani proizvodi imaju nisku penetraciju. Ubrzanje inteligentnih vakuumskih prekidačkih aplikacija i rešavanje ekoloških problema čvrste izolacije bolje će zadovoljiti zelene i inteligentne potrebe sistema snabdijevanja električnom energijom.
