Högspegelutrustning

Strömsystemet som hanterar spänningar över 36 kV kallas för högspänningsväxelutrustning. Eftersom spänningsnivån är hög, är den båge som produceras under växlingsoperationer också mycket hög. Särskild omsorg måste tas vid designen av högspänningsväxelutrustning. Högspänningsbrytare är den viktigaste komponenten i HV växelutrustning, därför bör högspänningsbrytare (CB) ha särskilda egenskaper för säker och pålitlig drift. Felaktiga avbrott och växlingsoperationer i högspänningskretsar är mycket sällsynta. De flesta gånger står dessa brytare i ON-läge och kan opereras efter långa perioder. Därför måste CB vara tillförlitliga nog för att garantera säker drift när det behövs. Tekniken för högspänningsbrytare har radikalt förändrats under de senaste 15 åren. Minimal oljebrytare (MOCB), luftströmbrytare och SF6 brytare används mest för högspänningsväxelutrustning.

Vakuum brytare används sällan för detta ändamål eftersom vakuumtekniken hittills inte är tillräckligt bra för att avbryta mycket höga strömstyrkor vid kortslutning. Det finns två typer av SF6 brytare, enpressurs SF6 brytare och tvåpressurs SF6 brytare. Enpressurssystemet är den modernaste tekniken för högspänningsväxelutrustningssystem i nuläget. Numera används SF6 gas som bågavsläckningsmedium, som blivit mest populärt för hög- och extra högspänningselektriska energisystem. Trots detta bidrar SF6 gas till växthusverkan. Den har 23 gånger starkare inverkan på växthusverkan än CO2. Därför måste läckage av SF6 gas under brytarens livslängd förebyggas. För att minimera utsläppet av SF6 gas, kan N2 – SF6 och CF4 – SF6 gasblandning användas i brytare i framtiden, som ersättare för ren SF6. Det måste alltid tas hänsyn till att ingen SF6 gas kommer ut i atmosfären under underhåll av CB.

Å andra sidan har SF6 brytare den stora fördelen med lågt underhåll.
Högspänningsväxelutrustning kategoriseras som,

1. Gasisolering inomhus typ (GIS),

2. Luftisolering utomhus typ.

Igen, utomhus typ luftisolering brytare klassificeras som,

1. Död tank typ brytare

2. Levande tank typ brytare

I död tank typ CB, placeras växlingsenheten (montering av avbrottsenheter) med lämplig isolator stöd inuti en metallisk behållare (behållare) med jordpotential, fylld med isolerande medium. I levande tank brytare, placeras växlingsenheten (montering av avbrottsenheter) på isolerade busshuvuden, vid systempotential. Levande tank brytare är billigare och kräver mindre monteringsutrymme.

Det finns huvudsakligen tre typer av brytare, som vi sa tidigare, används i högspänningsväxelutrustningssystem dvs. luftströmbrytare, SF6 brytare, oljebrytare och vakuum brytare används sällan.

Luftströmbrytare

I detta design används en vind av högtryckskomprimerad luft för att kväva båge mellan två avkopplade kontakter, när bågepelarens jonisation är minst vid ström noll.

Oljebrytare

Detta delas ytterligare in i massiv oljebrytare (BOCB) och minimal oljebrytare (MOCB). I BOCB placeras avbrottsenheten inuti en oljetank med jordpotential. Här används olja både som isolerande och avbrottsmedium. I MOCB å andra sidan, kan behovet av isolering olja minimeras genom att placera avbrottsenheterna i en isolerande kammare vid levande potential på en isolatorstolpe.

SF6 Brytare

SF6 gas används idag vid flera högspänningsapplikationer som bågavsläckningsmedium. Sulfurylfluoridgas är en hög elektronägativ gas med utmärkta dielektriska och bågavsläckande egenskaper. Höga dielektriska och isolerande egenskaper hos SF6, gör det möjligt att designa högspänningsbrytare med mindre total dimension, kortare kontaktgap. Utmärkt isolerande egenskap hjälper till att designa och konstruera inomhus typ växelutrustning i högspänningsystem.

Vakuum brytare

I ett vakuum finns det ingen ytterligare ionisation mellan två separerade strömledande kontakter, efter ström noll. Den ursprungliga bågen orsakas av den kommer dö så snart nästa nollkorsning men eftersom det inte finns någon möjlighet till ytterligare ionisation när strömmen passerat sitt första noll, är bågavsläckningen slutförd. Även om bågavsläckningsmetoden är mycket snabb i VCB, så är det fortfarande inte en lämplig lösning för högspänningsväxelutrustning, eftersom VCB gjort för mycket hög spänningsnivå inte är ekonomiskt alls.

Nödvändiga funktioner för högspänningsbrytare

De nödvändiga funktionerna som ska finnas i högspänningsbrytare, för att säkerställa säker och pålitlig drift av brytare i högspänningsväxelutrustning, måste kunna hantera säkert för,

1. Slutpunkt fel.

2. Kort linje fel.

3. Transformer eller reaktorer magnetiseringsström.

4. Energisättning av lång transmission linje.

5. Laddning av kondensatorbank.

6. Växling av out of phase sequence.

Slutpunkt fel

Belöning