Vad är den nuvarande tillämpningsstatusen och utvecklingstrenden för mellanspänningsväxlingsutrustning?

Med den accelererade automatiseringen av elkraftutrustning har olika medelspänningsbrytare dykt upp på marknaden. Klassificerade enligt isoleringsmedier delas de huvudsakligen in i luftisolering, SF₆-gasisolering och fast isolering, var och en med sina egna fördelar och nackdelar: fast isolering erbjuder bra prestanda men är mindre miljövänlig, SF₆ har utmärkt bågsläckningsförmåga men är en växthusgas, och luftisolering har högt kostnadseffektivitet men större volym. Företag behöver en omfattande urval för att öka tillämpningsverksamheten.

Utvecklingskarakteristika

Efter ett sekel av utveckling har medelspänningsbrytare en väl etablerad teknisk standardsystem. Användarnas krav har skiftat från grundläggande funktioner/parametrar till hög tillförlitlighet och låg driftskostnad; standardisering fokuserar mer på driftkontinuitet och säkerhet; primär/sekundär utrustning visar tydlig arbetsfördelning med mångsidiga produktsystem; digitala och online-detectingstekniker främjar intelligens, vilket minskar driftkostnader.

Nuvarande utvecklingsstatus
Luftisoleringsswitchgear

Använder luft som isoleringsmedium, inklusive ringhuvuden och metallklädda dragbara switchgear, som är säkra och miljövänliga. Metallklädd utrustning med stor kapacitet passar för högspänningsscenarion, medan ringhuvuden är kompakta, billiga och lätta att installera, huvudsakligen används vid medelspänningsterminaler. Utrustade med integrerade skyddsanordningar och transformatorer kan de bilda ett komplett distributionsautomatiseringssystem.

SF₆-gasisoleringsswitchgear

SF₆-gas är framstående i bågsläckning och isolering, lämplig för medelhög spänning, men regleras på grund av dess växthusverkan. Vakuumbrytare (VCBs) begränsas till ≤35kV på grund av isoleringsbegränsningar, så SF₆-utrustning är fortfarande nödvändig för högre spänningar. Lösningar inkluderar användning av gasblandningar för att minska SF₆-förbrukningen och förbättra läckageprevention/recyclingstekniker.

Fast isoleringsswitchgear

Med fullständigt sigillant epoxidresinergjutning är det smutsbeständigt och oberoende av höjd, applicerbart för ≤35kV-system. Dock hindrar hög kostnad, uppvärmningsproblem och svår epoxidnedbrytning bred användning. Designoptimering behövs för att balansera sigillning och uppvärmning.

Nyckeltekniska framsteg
Avbrotts-teknik

VCBs med CuCr-kontakter och longitudinell magnetfältstruktur förbättrar avbrottsförmågan. Keramiska kabinetter möjliggör miniatyrisering och lågkostnadsproduktion.

Isolerings-teknik

Gasisoleringsswitchgear använder N₂/luft istället för SF₆, medan fast isoleringsswitchgear förbättrar miljöbeständigheten genom epoxidomhölje. Båda använder elektriskt fältsimulering för tillförlitlighet.

Intelligenta uppgraderingar

Integrerade sensorer och kommunikationsmoduler möjliggör online-tillståndsövervakning. Digitala skyddsanordningar och elektroniska transformatorer ersätter traditionella komponenter.

Utvecklingstrender

Miniatyrisering och intelligens är huvudström: miniatyrutrustning minskar anläggningsytan med >30%, vilket sänker jordkostnader; intelligens förbättrar underhållseffektivitet via digital tvilling- och 5G-tekniker. Framtidens insatser bör fasera ut icke-nödvändig SF₆-utrustning, främja vakuumsolidisolering och stödja smarta elnät.

Slutsats

Vakuumbrytare dominerar för närvarande marknaden, medan SF₆- och fast isolerade produkter har låg penetrering. Att accelerera intelligenta vakuumbrytars applikationer och lösa miljöfrågor för fast isolering kommer att bättre uppfylla de grönare och intelligenta behoven i elkraftsystem.