145kV højspændings gasisolerede switchgear (GIS)

Isolationsprincip:

• I et elektrisk felt er elektronerne i SF₆-gas molekyler let forskydte fra kernerne. På grund af SF₆-molekylstrukturernes stabilitet er det svært for elektronerne at slippe løs og danne frie elektroner, hvilket resulterer i en høj isolationsmodstand. I GIS (Gas-Isoleret Afskærmning) udstyr opnås isolation ved præcis kontrol af trykket, renheden og elektriske feltfordelingen af SF₆-gassen. Dette sikrer en jævn og stabil isolerende elektrisk felt mellem de høvspændingsledende dele og den jordede omslutning, såvel som mellem forskellige faseledere.

• Ved normal driftsspænding får de få frie elektroner i gassen energi fra det elektriske felt, men denne energi er ikke tilstrækkelig til at forårsage kollisionelektrisering af gasmolekylerne. Dette sikrer opretholdelsen af de isolerende egenskaber.

På grund af SF6-gasens fremragende isolerings- og bueudslukningsydeevne samt stabilitet, har GIS-udstyr fordelene med en lille fodaftryk, stærk bueudslukningsdygtighed og høj pålidelighed, men isoleringsdygtigheden af SF6-gas påvirkes stærkt af elektriske feltets jævnhed, og det er nemt at opstå isoleringsanomalier, når der findes spidser eller fremmedlegemer indeni GIS.

GIS-udstyr anvender en helt lukket struktur, hvilket medfører fordelene med, at interne komponenter ikke påvirkes af miljøforstyrrelser, lang vedligeholdelsescyklus, lav vedligeholdelsesbelastning, lav elektromagnetisk støj osv., samtidig med at det også har problemer som kompleks overhauledning og relativt dårlige detektionsmetoder, og når den lukkede struktur errodieres og skades af eksterne miljøforhold, vil det yderligere medføre en række problemer såsom vandindtrængen og luftladning.

Den kerneforskelle ligger i scenarie-tilpasningen, som "hybrid anvendelse af isolerende medier" giver: ① I forhold til fuldt gasisolerede GIS kobler HGIS via luftisolerede busbarer, hvilket reducerer afhængigheden af et helt lukket gasmiljø. Det har flere fordele i scenarier, hvor installationspladsen er relativt tilstrækkelig, men hvor volumen af kernenkomponenterne skal kontrolleres; ② I forhold til fuldt luftisolerede AIS anvender de kernefunktionelle moduler i HGIS gasisolering, hvilket resulterer i en mere kompakt struktur. Det er velegnet til scenarier med begrænset gulvplads (såsom byens understations og offshore platforme) og reducerer indvirkningen af den eksterne miljø på kernenkomponenterne.