อะไรคือสถานะการใช้งานปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของตู้สวิตช์แรงดันกลาง

ด้วยการเพิ่มขึ้นของการทำงานอัตโนมัติของอุปกรณ์ไฟฟ้า ทำให้มีสวิตช์เกียร์แรงดันกลางหลากหลายชนิดปรากฏในตลาด จำแนกตามสื่อฉนวน สามารถแบ่งออกเป็นประเภทที่ใช้อากาศเป็นฉนวน แก๊ส SF₆ และฉนวนแข็ง แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสียของตนเอง: ฉนวนแข็งมีประสิทธิภาพดีแต่ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แก๊ส SF₆ มีความสามารถในการดับอาร์คที่ยอดเยี่ยมแต่เป็นแก๊สเรือนกระจก และฉนวนอากาศมีความคุ้มค่าสูงแต่มีขนาดใหญ่ องค์กรต้องเลือกอย่างรอบคอบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งาน

ลักษณะการพัฒนา

หลังจากผ่านการพัฒนามาเป็นศตวรรษ สวิตช์เกียร์แรงดันกลางมีระบบมาตรฐานทางเทคนิคที่สมบูรณ์ ความต้องการของผู้ใช้เปลี่ยนไปจากฟังก์ชัน/พารามิเตอร์พื้นฐานไปสู่ความน่าเชื่อถือสูงและความต้นทุนในการดำเนินงานต่ำ การกำหนดมาตรฐานเน้นมากขึ้นในด้านความต่อเนื่องในการทำงานและความปลอดภัย อุปกรณ์หลักและรองมีการแบ่งหน้าที่อย่างชัดเจนด้วยโครงสร้างผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย เทคโนโลยีดิจิทัลและการตรวจจับออนไลน์ส่งเสริมความฉลาด ลดต้นทุนในการดำเนินงาน

สถานะการพัฒนาปัจจุบัน
สวิตช์เกียร์ที่ใช้อากาศเป็นฉนวน

ใช้อากาศเป็นสื่อฉนวน รวมถึงวงจรวงและสวิตช์เกียร์แบบถอนได้ที่หุ้มด้วยโลหะ ซึ่งปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม อุปกรณ์หุ้มโลหะที่มีกำลังสูงเหมาะสมสำหรับสถานการณ์การจ่ายไฟฟ้ากำลังสูง ในขณะที่วงจรวงมีขนาดเล็ก ราคาถูกและติดตั้งง่าย ใช้ในเทอร์มินัลแรงดันกลาง พร้อมอุปกรณ์ป้องกันแบบรวมและหม้อแปลง สามารถสร้างระบบการกระจายไฟฟ้าอัตโนมัติที่สมบูรณ์

สวิตช์เกียร์ที่ใช้แก๊ส SF₆ เป็นฉนวน

แก๊ส SF₆ มีความสามารถในการดับอาร์คและฉนวนที่ยอดเยี่ยม เหมาะสำหรับการใช้งานในระดับแรงดันกลาง-สูง แต่ถูกควบคุมเนื่องจากผลกระทบเรือนกระจก วงจรเบรกเกอร์สุญญากาศ (VCBs) จำกัดอยู่ที่ ≤35kV เนื่องจากข้อจำกัดในการฉนวน ทำให้อุปกรณ์ SF₆ ยังคงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับแรงดันที่สูงกว่า โซลูชันรวมถึงการใช้แก๊สผสมเพื่อลดการใช้ SF₆ และปรับปรุงเทคโนโลยีการป้องกันการรั่วไหลและการรีไซเคิล

สวิตช์เกียร์ที่ใช้ฉนวนแข็ง

ด้วยการหล่อแบบเรซินอีพอกซีที่ปิดสนิท ทนทานต่อการปนเปื้อนและไม่ขึ้นอยู่กับระดับความสูง ใช้ได้กับระบบ ≤35kV อย่างไรก็ตาม ต้นทุนสูง ปัญหาการระบายความร้อน และการย่อยสลายเรซินที่ยากขวางกั้นการนำไปใช้อย่างกว้างขวาง ต้องการการปรับปรุงการออกแบบเพื่อให้สมดุลระหว่างการปิดสนิทและการระบายความร้อน

การพัฒนาทางเทคนิคสำคัญ
เทคโนโลยีการตัดวงจร

VCBs ที่มีคอนแทค CuCr และโครงสร้างสนามแม่เหล็กแนวตั้งเพิ่มความสามารถในการตัดวงจร โครงกระบอกเซรามิกช่วยให้ขนาดเล็กลงและผลิตมวลในราคาต่ำ

เทคโนโลยีฉนวน

สวิตช์เกียร์ที่ใช้แก๊สฉนวนใช้ N₂/อากาศแทน SF₆ ในขณะที่สวิตช์เกียร์ที่ใช้ฉนวนแข็งปรับปรุงความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมโดยการห่อหุ้มด้วยเรซินอีพอกซี ทั้งสองใช้การจำลองสนามไฟฟ้าเพื่อความน่าเชื่อถือ

การอัปเกรดความฉลาด

เซ็นเซอร์แบบรวมและโมดูลการสื่อสารช่วยให้สามารถตรวจสอบสภาพการทำงานออนไลน์ อุปกรณ์ป้องกันดิจิทัลและหม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์กำลังแทนที่ส่วนประกอบแบบดั้งเดิม

แนวโน้มการพัฒนา

การย่อขนาดและการทำงานด้วยความฉลาดเป็นกระแสหลัก: อุปกรณ์ขนาดเล็กลดพื้นที่สถานีไฟฟ้าลง>30% ลดต้นทุนที่ดิน; ความฉลาดเพิ่มประสิทธิภาพในการบำรุงรักษาผ่านเทคโนโลยีดิจิทัลทวินและ 5G ควรพยายามยกเลิกอุปกรณ์ SF₆ ที่ไม่จำเป็น สนับสนุนการฉนวนสุญญากาศและฉนวนแข็ง และสนับสนุนการพัฒนาเครือข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ

สรุป

สวิตช์เกียร์สุญญากาศเป็นผู้นำตลาดในปัจจุบัน ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ SF₆ และฉนวนแข็งมีการใช้งานน้อย การเร่งการใช้งานสวิตช์เกียร์สุญญากาศที่มีความฉลาดและการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมของฉนวนแข็งจะตอบสนองความต้องการสีเขียวและอัจฉริยะของระบบไฟฟ้าได้ดียิ่งขึ้น