Poste de coupure isolé à gaz (GIS) haute tension 145 kV

Principe d'isolation :

• Dans un champ électrique, les électrons des molécules de gaz SF₆ sont légèrement déplacés par rapport aux noyaux. Cependant, en raison de la stabilité de la structure moléculaire du SF₆, il est difficile pour les électrons de s'échapper et de former des électrons libres, ce qui entraîne une résistance d'isolation élevée. Dans les équipements GIS (Gas-Insulated Switchgear), l'isolation est réalisée en contrôlant précisément la pression, la pureté et la distribution du champ électrique du gaz SF₆. Cela garantit un champ électrique d'isolation uniforme et stable entre les parties conductrices à haute tension et le boîtier de mise à la terre, ainsi qu'entre les différents conducteurs de phase.

• Sous une tension de fonctionnement normale, les rares électrons libres dans le gaz gagnent de l'énergie à partir du champ électrique, mais cette énergie n'est pas suffisante pour provoquer l'ionisation par collision des molécules de gaz. Cela assure le maintien des propriétés d'isolation.

En raison des excellentes performances d'isolation, d'extinction d'arc et de stabilité du gaz SF6, l'équipement GIS présente les avantages d'une petite emprise au sol, d'une forte capacité d'extinction d'arc et d'une grande fiabilité, mais la capacité d'isolation du gaz SF6 est grandement affectée par l'uniformité du champ électrique, et il est facile d'avoir des anomalies d'isolation en présence de pointes ou d'objets étrangers à l'intérieur du GIS.

L'équipement GIS adopte une structure entièrement fermée, ce qui apporte les avantages d'une absence d'interférence environnementale pour les composants internes, d'un long cycle de maintenance, d'une faible charge de maintenance, d'une faible interférence électromagnétique, etc., tout en ayant des problèmes tels qu'une complexité élevée pour les travaux de révision uniques et des méthodes de détection relativement médiocres, et lorsque la structure fermée est érodée et endommagée par l'environnement extérieur, cela entraînera une série de problèmes tels que l'infiltration d'eau et la fuite d'air.

La différence fondamentale réside dans l'adaptabilité aux scénarios apportée par la « application hybride des milieux d'isolation » : ① Comparé au GIS entièrement isolé à l'azote, le HGIS est connecté via des barres de bus isolées à l'air, réduisant ainsi la dépendance à un environnement gazeux entièrement clos. Il présente plus d'avantages dans les scénarios où l'espace d'installation est relativement suffisant mais où le volume des composants centraux doit être contrôlé ; ② Comparé au AIS entièrement isolé à l'air, les modules fonctionnels centraux du HGIS adoptent l'isolation à l'azote, ce qui donne une structure plus compacte. Il convient aux scénarios où l'espace au sol est limité (comme les postes électriques urbains et les plates-formes offshore) et réduit l'impact de l'environnement extérieur sur les composants centraux.