Magas feszültségű kapcsolókészülék

A villamosenergia rendszer 36 kV feletti feszültséggel foglalkozik, amit magasfeszültségi kapcsolóállomásnak nevezünk. Mivel a feszültség szintje magas, a kapcsolási műveletek során keletkező ív is nagyon erős. Ezért különös figyelmet kell fordítani a magasfeszültségi kapcsolóállomás tervezésére. A magasfeszültségi áramköri törő, a magasfeszültségi kapcsolóállomás (HV) fő összetevője, ezért a magasfeszültségi áramköri törő (CB) biztonságos és megbízható működéséhez speciális tulajdonságokkal kell rendelkeznie. A magasfeszültségi áramkör hibás kapcsolási vagy váltási műveletei nagyon ritkák. A legtöbb esetben ezek az áramköri törők bekapcsolt állapotban maradnak, és sok idő után kerülnek használatra. Ezért a CB-k elég megbízhatónak kell lenniük, hogy biztonságos működést biztosítsanak, amikor szükséges. A magasfeszültségi áramköri törő technológia radikálisan megváltozott az elmúlt 15 évben. Minimális olajú áramköri törő (MOCB), léggőzéses áramköri törő és SF6 áramköri törő a leggyakrabban használt típus a magasfeszültségi kapcsolóállomásoknál.

Vakuumban működő áramköri törő ritkán használatos erre a célra, mert eddig a vakuumtechnológia nem volt elegendő a nagyon magas feszültségű rövidzárlatáram leállításához. Két típusú SF6 áramköri törő létezik, egy nyomású SF6 áramköri törő és két nyomású SF6 áramköri törő. Az egy nyomású rendszer jelenleg a magasfeszültségi kapcsolóállomás rendszerek szempontjából a legfejlett. Ma a SF6 gáz mint ívkioltó médium, a legnépszerűbb a magas- és extra magasfeszültségű elektromos energiaszolgáltató rendszerek számára. Bár a SF6 gáz hozzájárul a hőház effektushoz. Ennek hatása 23-szer erősebb, mint a CO2-é. Ezért az áramköri törő életciklusában a SF6 gáz kiadódását meg kell akadályozni. A SF6 gáz kibocsátásának minimalizálása érdekében jövőben N2 – SF6 és CF4 – SF6 gázkeverék használható az áramköri törőben, a tiszta SF6 helyett. Mindig oda kell figyelni, hogy az áramköri törő karbantartása során ne kerüljön kifolyást a SF6 gáz a légkörbe.

Másrészről, a SF6 áramköri törőnek a legnagyobb előnye, hogy alacsony karbantartású.
Magasfeszültségi kapcsolóállomások osztályozása:

1. Gáz-elhárító belső típus (GIS),

2. Lég-elhárító külső típus.

Sajátosan, a lég-elhárító külső típusú áramköri törők osztályozása:

1. Holt tank típusú áramköri törő

2. Élő tank típusú áramköri törő

A holt tank típusú CB-ben a kapcsolóeszköz (törők gyüjtője) megfelelő izolátorral támogatva található a földpotenciálú fémdoboz(ok)ban, amely(ek) izoláló közegteljes. Az élő tank típusú áramköri törő-ban a kapcsolóeszköz (törők gyüjtője) a rendszer potenciálján található izoláló csapron. Az élő tank típusú áramköri törők olcsóbbak és kevesebb telepítési területet igényelnek.

Összesen három fő típusú áramköri törő van, ahogy korábban említettük, a magasfeszültségi kapcsolóállomás rendszerben, azaz léggőzéses áramköri törő, SF6 áramköri törő, olajú áramköri törő és vakuumban működő áramköri törő ritkán használatos.

Léggőzéses áramköri törő

Ebben a tervezésben, magas nyomású tömörített levegő használatával quencheli a két leválasztott kontakt közötti ívet, amikor az ívszalag ionizációja a legkevesebb a nullánál a folyamathoz.

Olajú áramköri törő

Ez tovább osztályozható, mint tömény olajú áramköri törő (BOCB) és minimális olajú áramköri törő (MOCB). A BOCB-ben a megszakító egység egy földpotenciálú olajtankban helyezkedik el. Itt az olaj mind izoláló, mind megszakító médiumként használatos. A MOCB-ben viszont, a izoláló olaj igényét minimalizálják, ha a megszakító egységeket egy izoláló tartályban helyezik a live potenciálon egy izolátor oszlopon.

SF6 Áramköri törő

A SF6 gáz ma széles körben használatos ívkioltó médiumként magasfeszültségű alkalmazásokban. A szén-hexafluorid gáz nagyon elektro-negatív gáz, amely rendelkezik kiváló dielektrikus és ívkioltó tulajdonságokkal. A SF6 magas dielektrikus és izoláló tulajdonságai lehetővé teszik a kisebb méretű, rövidebb kontakttávolságú magasfeszültségi áramköri törők tervezését. A kiváló izoláló tulajdonság segít a belső típusú kapcsolóállomások tervezésében és építésében a magasfeszültségi rendszerekben.

Vakuumban működő áramköri törő

A vakuumban nincs további ionizáció a két leválasztott áramviszonylagos kontakt között, a folyamat nulla után. Az elektromos ív, amit okoz, halad a következő nullán keresztül, de mivel nincs további ionizáció a folyamat első nullának átlépése után, az ívkioltás befejeződik. Bár az ívkioltási módszer nagyon gyors a VCB-ben, mégsem alkalmas megoldás a magasfeszültségi kapcsolóállomások számára, mert a nagyon magas feszültségű VCB készítése semmilyen módon nem gazdaságos.

A Magasfeszültségi Áramköri Törő Lényeges Jellemzői

A magasfeszültségi áramköri törőben szükséges lényeges jellemzők, hogy biztonságos és megbízható működést biztosítsanak a magasfeszültségi kapcsolóállomásokban használt törőknek, a következő esetekben:

1. Végponti hibák.

2. Rövid távú vonali hibák.

3. Transzformátor vagy reaktor mágneses áram.

4. Hosszú átvitel hálózat beszívása.

5. Kondenzátorbank feltöltése.

6. Kimeneti fázis-sorrend váltása.

Végponti Hibák

Tipp