Miten tyhjiötekniikka korvaa SF6:n modernissa rengasmuodostimessa

Ympyräverkkojohdot (RMU) käytetään toissijaisessa sähköjakelussa, yhdistämällä ne suoraan loppukäyttäjiin, kuten asuinalueisiin, rakennustöihin, kauppataloihin, moottoriteihin jne.

Asuinalueen alajakamossa RMU tuottaa 12 kV keskispankia, joka vähennetään sitten 380 V alavirtaspankiksi muuntimien kautta. Alavirtajohdostus jakaa sähköenergian eri käyttäjäyksiköille. 1250 kVA jakomuunnin tapauksessa asuinalueella keskivirtaympyräverkkojohdon typinen kokoonpano on kaksi saapuvaa ja yksi lähtevä johto tai kaksi saapuvaa ja useita lähteviä johtoja, joiden kukin lähtevä piiri on yhdistetty muuntimelle. 1250 kVA muuntimelle 12 kV ympyräverkkojohdon puolella virta on 60 A. Käytetään suljetun katkaisimen ja särönpurkajan kombinaatiota (FR-yksikkö), jossa on ladunkatkaisija ja särönpurkaja. Särönpurkajana käytetään 100 A särönpurkajaa, jossa ladunkatkaisija hallitsee muuntimen virkistämistä tai poistamista, ja särönpurkaja tarjoaa lyhytsolmun suojan muuntimelle. 1250 kVA muuntin antama 380 V alavirtavirta on 2500 A, joka jaetaan valtakunnan sähköverkon standardisoituilla alavirtajohdoilla.

SF6-kaasulevitettyjen ympyräverkkojohdosten koko on pieni, ja yhteisnappulatyyppinen rakenne on vielä pienempi ja taloudellisesti kannattava. SF6-kaasun erinomaisen eristyksen ja kaasupurkumisen ansiosta ladunkatkaisimet johdossa käyttävät SF6-kaasua kaasupurkumiseen, mikä mahdollistaa sekä eristys- että aktiivisen ladunkatkaisun enintään 630 A.

Ympäristöystävällisten kaasulevitettyjen ympyräverkkojohdosten osalta, koska ei ole vaihtoehtoa ympäristöystävälliselle kaasulle, joka vastaa SF6:n erityispiirteitä molemmissa eristyksessä ja kaasupurkumisessa, ja koska irrottoimet eivät voi katkaista ladunkatkaisuja, yleisesti käytetään irrottimen ja vakiovakion ladunkatkaisun yhdistelmää täyttämään tehtävä, joka aiemmin vaati vain yhtä katkaisinta.

Alla olevassa kuvassa ylin rivi näyttää perinteisen SF6 RMU:n pääpiirin, kun taas alin rivi näyttää ympäristöystävällisen kaasulevitetyn RMU:n pääpiirin.

Nähdään, että F-typin huopalle, jossa on rengas sisään- ja ulosladunkatkaisut, tarvitaan eristys ja vakiovakio; muuntimen ulospäin FR-huopalle tarvitaan myös eristys, vakiovakio ja särönpurkaja, mikä tekee kytkentäkokoonpanosta monimutkaisemman.

Ympyräverkkojohdon ladunkatkaisun sähköiset parametrit ovat seuraavat:
• Nominialivirta: 630 A
• Nominialinen lyhytaikainen kestovirta: 20/4 (25/4*) kA/4 s
• Nominialinen lyhytsolmun sulkuvirta: 50 (63*) kA
• Ladunkatkaisun mekaaninen kestävyys: Luokka M1, 5000 toimintoa
• Maanjäähdytinvalvonnan mekaaninen kestävyys: Luokka M1, 3000 toimintoa
• Ladunkatkaisun sähköinen kestävyys: Luokka E3, 200 toimintoa

Siksi Schneider on ottanut käyttöön paralleelin vakiovakion kaasupurkumismenetelmän, eli asettamalla vakiovakion rinnan kytkimeen. Avauksen aikana vakiovakion liikutusyhteyden liike on synkronisesti ajettu, siirtäen kaasun vakiovakioon, jossa se purkautuu.

Kaasun purkautumisen jälkeen vakiovakion yhteydet palautuvat suljetuun asemaan, ja kytkimen myöhemmässä sulkemistoiminnossa vakiovakio ei toimi.

Tämä suunnittelu vaatii vain yhden toimintomekanismi, verrattuna erillisillä irrottimeen ja vakiovakiokytkimeen, mikä johtaa pienempään koko ja alhaisempiin kustannuksiin. Kuitenkin verrattuna kahden itsenäisen kytkimen, parallelin kytkentämekanismi asettaa korkeampia vaatimuksia suunnittelulle, valmistusprosessille ja luotettavuudelle takaakseen tarkan kytkimen toiminnan.

Tämäntyyppinen paralleelin vakiovakio ladunkatkaisulla on erilaisia rakenteellisia muotoja, mutta periaate on sama.

Pienennetty vakiovakio on integroitu pääkytkimen kanssa, joka toimii vain enintään 630 A:n pienten virtojen katkaisemiseen.

Kaksinkertaisen hiilidioksidin tavoitteiden mukaisesti ympäristöystävälliset kaasulevitetyt johdot edustavat väistämätöntä trendiä. Teknologian ilman edistymistä komponenttien kerääminen johtaa materiaalin ja resurssien kulutuksen lisääntymiseen, korkeampiin hankaluuksiin ja kestävän kehityksen estämiseen. Uusien vaihtoehtoisien kaasujen ja kaasupurkumismenetelmien tutkimisen ohella mekanismien yksinkertaistamista, helpompaa toimintaa ja luotettavuuden parantamista pyrkivät ratkaisut ovat viisas tie eteenpäin edistyneille laiteruokkijoille ja tuotteille. Asiakkaiden tulisi myös valita teknologisesti edistyneitä vaihtoehtoisia tuotteita, jotta kaksinkertainen hiilidioksiditavoite saavutettaisiin nopeammin.