145кВ высоковольтное газоизолированное коммутационное оборудование (ГИК)

Принцип изоляции:

• В электрическом поле электроны в молекулах газа SF₆ слегка смещены от ядер. Однако, благодаря стабильности структуры молекул SF₆, электронам трудно покидать свои положения и образовывать свободные электроны, что приводит к высокому сопротивлению изоляции. В оборудовании GIS (газоизолированное выключательное устройство) изоляция достигается точным контролем давления, чистоты и распределения электрического поля газа SF₆. Это обеспечивает равномерное и стабильное изолирующее электрическое поле между высоковольтными проводящими частями и заземленным корпусом, а также между различными фазными проводниками.

• При нормальном рабочем напряжении немногие свободные электроны в газе получают энергию от электрического поля, но эта энергия недостаточна для вызова столкновительной ионизации молекул газа. Это гарантирует поддержание изоляционных свойств.

Благодаря отличным изоляционным, дугогасительным и стабильным характеристикам газа SF6, оборудование GIS обладает преимуществами, такими как компактность, высокая способность к гашению дуги и надежность. Однако изоляционные свойства газа SF6 сильно зависят от равномерности электрического поля, и при наличии острых выступов или посторонних предметов внутри GIS легко возникают проблемы с изоляцией.

Оборудование GIS имеет полностью герметичную конструкцию, что обеспечивает преимущества, такие как отсутствие воздействия окружающей среды на внутренние компоненты, длительный цикл обслуживания, низкий объем работ по техническому обслуживанию и низкое электромагнитное излучение. В то же время, оно имеет недостатки, такие как сложность одноразового капитального ремонта и относительно неэффективные методы диагностики. Когда герметичная конструкция подвергается эрозии и повреждениям со стороны внешней среды, это может привести к целому ряду проблем, таких как попадание влаги и утечка воздуха.

Основное различие заключается в адаптивности к сценариям, обеспечиваемой "гибридным применением изолирующих сред": ① В отличие от полностью газоизолированных ГИС, HGIS соединяется через воздушно-изолированные шины, что снижает зависимость от полностью герметичной газовой среды. Это имеет больше преимуществ в сценариях, где пространство для установки относительно достаточно, но необходимо контролировать объем основных компонентов; ② В отличие от полностью воздушно-изолированных АИС, основные функциональные модули HGIS используют газовую изоляцию, что приводит к более компактной структуре. Это подходит для сценариев с ограниченным пространством (например, городские подстанции и морские платформы) и снижает влияние внешней среды на основные компоненты.