Vysoké napěťové přípojné zařízení
Elektrický systém pracující s napětím nad 36 kV se označuje jako vysokonapěťové přepínačové zařízení. Protože je napětí vysoké, během přepínacích operací se vytváří také velmi vysoké obloukové světlo. Proto je třeba při návrhu vysokonapěťového přepínače zvláštní pozornost. Hlavní komponentou HV přepínače je vysokonapěťový přerušovač obvodu, proto by měl mít speciální vlastnosti pro bezpečné a spolehlivé fungování. Chybné přepínání a přepínací operace vysokonapěťových obvodů jsou velmi vzácné. Většinou zůstávají tyto přerušovače zapnuté a mohou být použity po dlouhém časovém období. Proto musí být přerušovače dostatečně spolehlivé, aby zajistily bezpečné fungování, pokud je to potřebné. Technologie vysokonapěťových přerušovačů se v posledních 15 letech dramaticky změnila. Přerušovač s minimálním množstvím oleje (MOCB), přerušovač s proudem vzduchu a SF6 přerušovač jsou nejčastěji používány pro vysokonapěťové přepínačové zařízení.
Přerušovač ve vakuu se pro tento účel zřídka používá, protože dosud technologie vakuu není dostatečná pro přerušení velmi vysokého krátkozávěrového proudu. Existují dva typy SF6 přerušovače, jednoduchotlaký SF6 přerušovač a dvoutlaký SF6 přerušovač. Jednotlaký systém je aktuálně nejmodernější pro vysokonapěťové přepínačové systémy. Dnes se SF6 plyn jako prostředek pro uhašení oblouku stal nejpopulárnějším pro vysokonapěťové a extra vysokonapěťové elektrické distribuční systémy. Ačkoli SF6 plyn přispívá k skleníkovému efektu. Má 23krát větší dopad na skleníkový efekt než CO2. Proto musí být při životnosti přerušovače zabráněno unikání SF6 plynu. Pro minimalizaci emisí SF6 plynu lze v budoucnu použít směs N2 – SF6 a CF4 – SF6 jako náhradu za čistý SF6. Je třeba vždy zajistit, aby se žádný SF6 plyn neunikl do atmosféry během údržby přerušovače.
Na druhou stranu má SF6 přerušovač významnou výhodu nízké údržby.
Vysokonapěťová přepínačová zařízení jsou rozdělena na,
Plynově izolované uvnitř (GIS),
Vzduchem izolované venkovní.
Opět, venkovní vzduchem izolované přerušovače jsou klasifikovány jako,
Přerušovač s mrtvou nádrží
Přerušovač s živou nádrží
U přerušovače s mrtvou nádrží je přepínací zařízení (sada přerušovačů) umístěno s vhodným izolačním podložkem uvnitř kovové nádrže (nádrží) s potenciálem země, plněné izolačním médium. U přerušovače s živou nádrží je přepínací zařízení (sada přerušovačů) umístěno na izolačních boulích, v systémovém potenciálu. Přerušovače s živou nádrží jsou levnější a vyžadují méně montážního prostoru.
Existuje tři hlavní typy přerušovačů, jak jsme již řekli, používané v vysokonapěťovém přepínačovém systému, tj. přerušovač s proudem vzduchu, SF6 přerušovač, olejový přerušovač a přerušovač ve vakuu se zřídka používá.
Přerušovač s proudem vzduchu
V tomto návrhu se používá proud vysokotlakého stlačeného vzduchu k uhašení oblouku mezi dvěma odpojenými kontakty, když je ionizace sloupce oblouku nejnižší při nulovém proudu.
Olejový přerušovač
Tento typ je dále rozdělen na bulk olejový přerušovač (BOCB) a přerušovač s minimálním množstvím oleje (MOCB). U BOCB je přerušovací jednotka umístěna uvnitř olejové nádrže s potenciálem země. Zde se olej používá jako izolační i přerušovací médium. U MOCB naopak může být požadavek na izolační olej minimalizován umístěním přerušovacích jednotek v izolační komoře v živém potenciálu na izolačním sloupu.
SF6 přerušovač
SF6 plyn se dnes široce používá jako prostředek pro uhašení oblouku v vysokonapěťových aplikacích. Šestifluorid síry je vysoko elektronegativní plyn s vynikajícími dielektrickými a uhašovacími vlastnostmi. Vysoké dielektrické a izolační vlastnosti SF6 umožňují navrhnout vysokonapěťové přerušovače s menší celkovou dimenzí a kratší vzdáleností mezi kontakty. Vynikající izolační vlastnosti umožňují navrhovat a konstruovat uvnitřní přepínačové zařízení v vysokonapěťových systémech.
Přerušovač ve vakuu
Ve vakuu nedochází k další ionizaci mezi dvěma oddělenými proudem nesoucími kontakty, po nulovém proudu. Počáteční oblouk způsobený tím zemře hned po přechodu nulové fáze, ale protože není možnost další ionizace, jakmile průchod první nulové fáze proběhne, je uhašení oblouku dokončeno. Ačkoli metoda uhašení oblouku je velmi rychlá u VCB, dosud není vhodným řešením pro vysokonapěťové přepínačové zařízení, protože VCB pro velmi vysoké napětí není ekonomické.
Zásadní vlastnosti vysokonapěťového přerušovače
Zásadní vlastnosti, které musí být zajištěny v vysokonapěťovém přerušovači, aby bylo zajištěno bezpečné a spolehlivé fungování přerušovačů používaných v vysokonapěťových přepínačových zařízeních, musí umožnit bezpečné fungování pro,
Konečné poruchy.
Krátké linkové poruchy.
