Visokonaponski sklop za prekidanje struje

Energija sustav rukuje naponom iznad 36KV, što se naziva opremom za visok napon. Budući da je razina napona visoka, luk koji se stvara tijekom operacija prekida također je vrlo visok. Stoga treba posebno voditi računa tijekom dizajna opreme za visok napon. Visokonaponski prekidnik struje, glavni je komponent HV opreme za prekid, stoga visokonaponski prekidnik struje (CB) treba imati posebne značajke za sigurno i pouzdan rad. Pogrešne operacije prekida i prebacivanja visokih napona su vrlo rijetke. Većinom, ti prekidnici ostaju uključeni, i mogu se koristiti nakon davnog vremena. Stoga CB-ovi moraju biti dovoljno pouzdani kako bi osigurali siguran rad kada je potrebno. Tehnologija visokonaponskih prekidnika struje drastično se promijenila u posljednjih 15 godina. Prekidnik s minimalnim uljem (MOCB), prekidnik s zračnim prizvukom i SF6 prekidnik struje najčešće se koriste za opremu za visok napon.

Vakuumski prekidnik struje rijetko se koristi za tu svrhu jer do danas vakumna tehnologija nije dovoljno dobra za prekid veoma visokih napona kratkog spoja. Postoje dvije vrste SF6 prekidnika struje, jednopritisni SF6 prekidnik struje i dvopritisni SF6 prekidnik struje. Jednopritisni sustav je trenutno stanje umjetnosti za sustav opreme za visok napon. Danas SF6 plin kao sredstvo za ugasište luka, postao je najpopularniji za visoke i ekstremno visoke napone električnih energijskih sustava. Iako SF6 plin doprinosi stakleničkom efektu. On ima 23 puta jači utjecaj na staklenički efekt od CO2. Stoga, curenje SF6 plina tijekom životnog vijeka prekidnika struje mora se spriječiti. Da bi se smanjila emisija SF6 plina, može se koristiti mješavina N2 – SF6 i CF4 – SF6 plina u prekidniku struje u budućnosti, kao zamjena čistog SF6. Uvijek se mora brinuti o tome da tijekom održavanja CB-a ne ispije SF6 plin u atmosferu.

S druge strane, SF6 prekidnik struje ima veliku prednost manjeg održavanja.
Oprema za visok napon klasificirana je kao,

1. Gas-insulirani unutarnji tip (GIS),

2. Zračno insulirani vanjski tip.

Ponovno, vanjski tip zračno insuliranog prekidnika struje klasificiran je kao,

1. Prekidnik struje tipa mrtve rezervoare

2. Prekidnik struje tipa žive rezervoare

U prekidniku struje tipa mrtve rezervoare, uređaj za prekid (sklop prekidnika) smješten je, uz prikladne izolatore unutar metaličkih rezervoara (rezervoara) na nivou zemlje, ispunih izolacijskim medijem. U prekidniku struje tipa žive rezervoare, uređaj za prekid (sklop prekidnika) smješten je na izolatorima, na nivou sustava. Prekidnici struje tipa žive rezervoare su jeftiniji i zahtijevaju manje prostora za montažu.

Glavno postoje tri vrste prekidnika struje, kao što smo rekli ranije, korištene u sustavu opreme za visok napon to jest prekidnik s zračnim prizvukom, SF6 prekidnik struje, prekidnik s uljem i vakuumski prekidnik struje rijetko se koristi.

Prekidnik s zračnim prizvukom

U ovom dizajnu, koristi se prizvuk visokog tlaka zračanog pritiska za ugasište luka između dvaju odvojenih kontakata, kada je ionizacija stupca luka najmanja na nuli struje.

Prekidnik s uljem

Ovo se dalje klasificira kao prekidnik s velikim količinama ulja (BOCB) i prekidnik s minimalnim uljem (MOCB). U BOCB-ju, jedinica za prekid smještena je unutar rezervoara ulja na nivou zemlje. Ovdje se ulje koristi kao izolacijski i prekidni medij. S druge strane, u MOCB-u, potrebu za izolacijskim uljem može se smanjiti smještanjem jedinica za prekid u izolacijsku komoru na nivou živog potencijala na stupu izolatora.

SF6 Prekidnik struje

SF6 plin široko se koristi kao medij za ugasište luka u HV aplikacijama danas. Šesti fluorid sirovine plin je plin s visokim elektronegativnim svojstvima s odličnim dielektričkim i ugasišnim svojstvima. Visoka dielektrička i izolacijska svojstva SF6, omogućuju projektiranje visokonaponskih prekidnika struje s manjim ukupnim dimenzijama, kraćim međusobnim razmakom kontakata. Odlična izolacijska svojstva pomažu u projektiranju i konstrukciji unutarnjih tipova opreme za prekid u visokonaponskim sustavima.

Vakuumski prekidnik struje

U vakuumu, nakon nule struje, nema daljnjeg ioniziranja između dvaju odvojenih nosilaca struje. Početni luk nastaje zbog toga, ali će umrijeti čim dođe do sljedećeg prelaska nula, ali budući da nema opcije za daljnje ioniziranje nakon što struja prelazi svoju prvu nulu, ugasište luka je završeno. Iako je metoda ugasišta luka vrlo brza u VCB, to ipak nije prikladno rješenje za opremu za visok napon, jer VCB namijenjen vrlo visokim naponima nije ekonomičan.

Bitne značajke visokonaponskog prekidnika struje

Bitne značajke koje treba osigurati u visokonaponskom prekidniku struje, kako bi se osiguralo sigurno i pouzdano funkcioniranje prekidnika korištenih u opremi za visok napon, moraju biti sposobni sigurno raditi za,

1. Krajnje greške.

2. Kratke linijne greške.

3. Transformator ili reaktor magnetizirajući tok.

4. Energiziranje duge prenosne linije.

5. Napunjavanje banke kondenzatora.

6. Prebacivanje izvan