12kV ilə müqayisədə, 24kV daha çox elektrik enerjisi təmin edir, xətt zədələrini azaldır və xarici bazarlarda geniş şəkildə istifadə olunur.
SF₆, ozon qatmanını zədələndirmə potensialı CO₂-dən 20,000 dəfə yuxarı olan bir qida evi gaıdır. Onun istifadəsi məhdudlaşmalıdır; beləliklə, orta voltajlı kommutatorlar SF₆-ni izolyasiya gaısı kimi istifadə edə bilməz.
Kommutatorlar üçün, ekoloji dost gaılar, SF₆-ni izolyasiya və ya ark söndürmə vasitəsi kimi ehtiva etməyən gaılardır. Məsələn, tabii gaılar (azot və karbon dioksiddən ibarət), gaı qarışıqları və sintetik gaılardır.
Ekoloji dost gaı ilə izolyasiya edilmiş kommutatorların əsas çətinlikləri izolyasiya tələblərinin ödənilməsidir. 12kV ekoloji dost gaı ilə izolyasiya edilmiş halka mağistralı kommutatorları (RMU) çox inkişaf etmişdir, lakin 24kV modellərinin nisbətən az inkişafçısı var. Bu, çünki yerli tələb 24kV ekipmanı üçün aşağıdır və onun izolyasiya dizaynı daha mürəkkəbdir—yalnızca eksport ehtiyacı olan bir neçə tam komplekt imalatçıları bu məhsulları inkişaf etdirir.
Əslində, 24kV kommutatoru dizaynını aşağıdakı üsullarla sadələşdirə bilərik:
Qatı kompozit izolyasiya: Bu, şina hattının voltaj dayanım tələblərini ödəməsinə kömək edir. Ayrılmış boşluğun artırılması və ya ga tankının ölçüsünün genişləndirilməsi də voltaj dayanım standartlarını ödəyə bilər.
Ga basısının artırılması: Nisbi basısının 0.04MPa-dan 0.14MPa-a artırılması hemçinin izolyasiya və boşluğun voltaj dayanım tələblərini həll edir, əlavə addımların yalnız 24kV reytinqli bir ark söndürmə kamerasına keçirilməsi olmasıdır.
Alternativ olaraq, C4/C5 sintetik ga CO₂ ilə qarışdırıla bilər, çünki onun izolyasiya gücü SF₆-ya oxşardır. SF₆ əsaslı RMU-ların izolyasiya sisteminin kiçik təkmilləşdirməsi onların 24kV voltaj dayanım tələblərini ödəməsinə imkan verir. Lakin, C4/C5 də bir qida evi gaıdır—hələ də, onun global istiləsi potensialı (GWP) SF₆-dan yalnız 1/20-dir. Əlavə olaraq, arknın sönməsindən sonra toksik gaılara parçalanır, bu da sürəkli inkişaf üçün uyğun deyil.
Kommutorun canlı hissələri arasındakı boşluq impuls dayanım voltajına görə təyin edilir:
24kV ekipmanı üçün, impuls dayanım voltazı 125kV-dır, bu 220mm hava boşluğu (və ya 3M istilik-büyükdən-küçükdən-mahdudlaşdırıcı məntiq və BPTM dairəvi şina hattı istifadə edildikdə 95mm) tələb edir.
12kV ekipmanı üçün, impuls dayanım voltazı 75kV-dır, bu 120mm hava boşluğu (və ya eyni 3M məntiq və BPTM şina hattı ilə 55mm) tələb edir.
RMU-da yan tərəfdən quraşdırılan kommutor birimləri üçün, kompozit izolyasiya tələbləri tamamilə ödənilə bilər.
Ən əvvəlki 24kV qatı izolyasiya edilmiş halka mağistralı kommutatorları Eaton-un SVS və Xirui-nin məhsullarıdır. Xiruinin xarici bazarlar üçün dizayn etdiyi iki pozisiyalı kommutor (yəni kommutor kapalı və ya qapalı pozisiyada olur) Çinin üç pozisiyalı, addımlanmış idarəetmə tələbindən kənar olduğu üçün, bu iki pozisiya arasında izolyasiya pozisiyası əlavə edilməlidir.
Necə məhsulları kiçikləşdirmək, maliyyəvi effektivliyə və ekoloji uyumluluğa nail olmaq, 24kV ekoloji dost gaı ilə izolyasiya edilmiş halka mağistralı kommutatorlarının inkişaf istiqamətini müəyyənləşdirir. Qatı kompozit izolyasiyanın qiyməti yüksəkdir və izolyasiya aralığının voltaj dayanım problemini həll etməkdə çətinlik çəkir. Eyni zamanda, quru hava və azot kimi alternativ gaıların izolyasiya gücü yetərsiz olduğundan, aralığın və yerə olan məsafənin hava kimi doğal maddələr üçün tələb olunan məsafəyə, yəni ≥220mm-ə bərabər olmalıdır. Bu, dövrəvi üç pozisiyalı kommutorların böyük ölçülərə malik olması, lakin düz xəttli kommutorların hündürlük və ya en ölçüsünü artırmaqda çətinliklərə gəlməsinə səbəb olur. İki aralıklı izolyasiya və qapaq kommutorunun istifadəsi, çox böyük izolyasiya kommutoru problemini həll edir.
Ga töküm basısının təmin edilməsi üçün, qabın sərtliyi problemi həll edilməlidir. Duralümin siyah silindir strukturanın istifadəsi, ölçülərin optimallaşdırılmasına, elektrik sahəsinin bərabər dağılışına və yaxşı istilik buraxılışına imkan verir. Daxili şina hattı üçbucaq (üçbucaq) konfiqurasiyasında yerləşdirilir və üç pozisiyalı kommutor və vakuum kesici dikey olaraq quraşdırılır, bu, meydan ölçüsünün maksimum şəkildə istifadəsinə və kiçik ölçülü, yüksək güc kapasitəsinə imkan verir.
