145kV 고압 가스 절연 개폐기 (GIS)

절연 원리:

• 전기장에서 SF₆ 가스 분자의 전자는 원자핵으로부터 약간 이동합니다. 그러나 SF₆ 분자 구조의 안정성 때문에 전자가 탈출하여 자유 전자를 형성하는 것은 어렵고, 결과적으로 높은 절연 저항이 생깁니다. GIS (가스 절연 스위치기) 장비에서는 SF₆ 가스의 압력, 순도, 그리고 전기장 분포를 정밀하게 제어하여 절연을 달성합니다. 이렇게 하면 고압 도체 부분과 접지된 케이싱 사이, 그리고 서로 다른 위상 도체 사이에 균일하고 안정적인 절연 전기장을 유지할 수 있습니다.

• 정상 작동 전압에서는 가스 속의 몇 개의 자유 전자가 전기장으로부터 에너지를 얻지만, 이 에너지는 가스 분자 간 충돌 이온화를 일으킬 만큼 충분하지 않습니다. 이렇게 함으로써 절연 특성이 유지됩니다.

SF6 가스의 뛰어난 절연 성능, 소멸 성능 및 안정성 성능 덕분에 GIS 장비는 작은 면적, 강력한 소멸 능력 및 높은 신뢰성을 갖추고 있지만, SF6 가스의 절연 능력은 전기장의 균일성에 크게 영향을 받으며, GIS 내부에 뾰족한 부분이나 이물질이 있을 때 절연 이상이 쉽게 발생합니다.

GIS 장비는 완전 밀폐 구조를 채택하여 내부 구성 요소가 환경 간섭 없이 유지되며, 유지 주기가 길고 유지 보수 작업량이 적으며, 전자기 간섭이 적다는 등의 장점을 가지지만, 단일 대수리 작업이 복잡하고 검출 방법이 상대적으로 부족하며, 외부 환경에 의해 밀폐 구조가 침식 또는 손상되면, 물침입 및 공기 누출과 같은 일련의 문제를 더욱 초래할 수 있습니다.

핵심적인 차이는 "절연 매체의 하이브리드 적용"에 의한 시나리오 적응성에 있습니다: ① 완전 가스 절연형 GIS와 비교하여 HGIS는 공기 절연 버스바를 통해 연결되며, 이로 인해 완전히 폐쇄된 가스 환경에 대한 의존도가 감소합니다. 설치 공간이 상대적으로 충분하지만 핵심 구성 요소의 부피를 제어해야 하는 시나리오에서 더 많은 장점을 가지고 있습니다; ② 완전 공기 절연형 AIS와 비교하여 HGIS의 핵심 기능 모듈은 가스 절연을 채택하여 보다 컴팩트한 구조를 가지게 됩니다. 바닥 공간이 제한적인 시나리오(예: 도시 변전소 및 해상 플랫폼)에 적합하며, 외부 환경이 핵심 구성 요소에 미치는 영향을 줄입니다.