Kako vakuum tehnologija zamjenjuje SF6 u modernim glavnim kružnim jedinicama

Krovnice (RMU) koriste se u sekundarnom distribucijskom sustavu, direktno povezujući krajnje korisnike poput stanovničkih naselja, građevinskih terena, poslovnih zgrada, autocesta itd.

U prekidniku stanovničkog područja, RMU uvodi srednji napon od 12 kV, koji se zatim snižava na niski napon od 380 V putem transformatora. Niskonaponsko sklopno uređajstvo distribuira električnu energiju različitim korisničkim jedinicama. Za distribucijski transformator od 1250 kVA u stanovničkom naselju, srednonaponska krovnička jedinica obično usvaja konfiguraciju sa dvije ulazne linije i jedna izlazna linija, ili dvije ulazne linije s više izlaznih linija, gdje je svaka izlazna krug povezana s transformatorom. Za transformator od 1250 kVA, struja na strani 12 kV krovničke jedinice iznosi 60 A. Koristi se kombinirana jedinica FR, koja se sastoji od prekidnika opterećenja i štipca. Koristi se štipac od 100 A, gdje prekidnik opterećenja kontrolira nadopunjivanje ili isključivanje transformatora, a štipac pruža zaštitu od prekida transformatora. Transformator od 1250 kVA ispušta niskonaponsku struju od 380 V od 2500 A, koja se distribuira putem standardiziranog niskonaponskog sklopno uređajstva Državnog mreže.

RMU-ovi izolirani plinom SF6 su kompaktni, a dizajn s zajedničkom rezervoarom čak i manji i ekonomičniji. Zahvaljujući izvanrednim izolacijskim i gasiljачkim svojstvima plina SF6, unutar sklopno uređajstva koriste se prekidnici opterećenja s plinom SF6 za gašenje luka, sposobni prekidati struje izolacije i aktivne opterećenja do 630 A.

Za ekološki prihvatljive RMU-ove izolirane plinom, zbog nedostatka alternativnog ekološki prihvatljivog plina koji bi se mogao mjeriti s SF6 u pogledu izolacijskih i gasiljачkih performansi, te kako disjunktori ne mogu prekinuti struju opterećenja, obično se koristi kombinacija disjunktora i vakuumskog prekidnika opterećenja kako bi se ispuni funkcija koja je prethodno zahtijevala samo jedan prekidnik.

Gornji red u sljedećoj slici prikazuje shemu primarnog kruga konvencionalnog RMU-ova izoliranih plinom SF6, dok donji red prikazuje shemu primarnog kruga ekološki prihvatljivog RMU-ova izoliranih plinom.

Može se vidjeti da za F tip ormara s prekidnicima opterećenja za ring-in i ring-out, potrebna je izolacija plus vakuumski prekidnik; za FR ormar s izlaznim transformatorom, potrebna je izolacija plus vakuumski prekidnik plus štipac, što čini konfiguraciju prekidnika složenijom.

Električki parametri prekidnika opterećenja krovničke jedinice su sljedeći:
• Nominirana struja: 630 A
• Nominirana kratkotrajna otpornostna struja: 20/4 (25/4*) kA/4 s
• Nominirana struja za zatvaranje prekida: 50 (63*) kA
• Mhanička otpornost prekidnika opterećenja: Klasa M1, 5000 radnji
• Mhanička otpornost prekidnika za zemlju: Klasa M1, 3000 radnji
• Električna otpornost prekidnika opterećenja: Klasa E3, 200 radnji

Stoga je Schneider uvedao paralelnu metodu gašenja luka vakuumom, tj. instalaciju vakuumskog prekidnika u paraleli unutar prekidnika. Tijekom procesa otvaranja, pokretni kontakt vakuumskog prekidnika sinkrono se pokreće, prebacujući luk u vakuumski prekidnik gdje se gaši.

Nakon gašenja luka, kontakti vakuumskog prekidnika vraćaju se u zatvorenu poziciju, a tijekom sljedeće operacije zatvaranja prekidnika, vakuumski prekidnik ne djeluje.

Ovaj dizajn zahtijeva samo jednu mehanizmu, uspoređeno s dvije odvojene strukture disjunktora i vakuumskog prekidnika, što rezultira manjom veličinom i nižom cijenom. Međutim, uspoređeno s dvoma neovisnim prekidnicima, paralelna mehanizma prekidnika postavlja veće zahtjeve na dizajn, proizvodnu tehniku i pouzdanost kako bi se osigurala točna radnja prekidnika.

Ovaj tip paralelnog vakuumskog prekidnika opterećenja dolazi u različitim strukturnim formama, ali temeljni princip je isti.

Miniaturizirani vakuumski prekidnik integriran je s glavnim kontaktima prekidnika, služi samo za prekidanje malih struja do 630 A.

U skladu s "Dual Carbon" ciljevima, ekološki prihvatljiva sklopno uređajstva izolirana plinom predstavljaju neizbježnu tendenciju. Bez tehnološkog napretka, jednostavno nagomilavanje komponenti dovodi do porasta materijalne i resursne potrošnje, većih gubitaka i sprječava održivi razvoj. Dok se istražuju novi alternativni plinovi i metode gašenja luka, potraga za rješenjima koja pojednostavljaju mehanizme, omogućuju lakšu upotrebu i poboljšavaju pouzdanost predstavlja smisleni put naprijed za proizvođače naprednog opreme i proizvoda. Klijenti također trebaju birati napredne alternative proizvode kako bi pomogli brže ostvariti Dual Carbon ciljeve.