Interruptor de gas aislado de alta tensión (GIS) de 145kV

Principio de aislamiento:

• En un campo eléctrico, los electrones en las moléculas de gas SF₆ se desplazan ligeramente de los núcleos. Sin embargo, debido a la estabilidad de la estructura molecular del SF₆, es difícil que los electrones escapen y formen electrones libres, lo que resulta en una alta resistencia aislante. En el equipo GIS (Gas-Insulated Switchgear), el aislamiento se logra controlando con precisión la presión, la pureza y la distribución del campo eléctrico del gas SF₆. Esto asegura un campo eléctrico aislante uniforme y estable entre las partes conductoras de alta tensión y la carcasa a tierra, así como entre diferentes conductores de fase.

• Bajo la tensión de operación normal, los pocos electrones libres en el gas obtienen energía del campo eléctrico, pero esta energía no es suficiente para causar la ionización por colisión de las moléculas de gas. Esto asegura el mantenimiento de las propiedades aislantes.

Debido al excelente rendimiento de aislamiento, extinción del arco y estabilidad del gas SF6, el equipo GIS tiene las ventajas de ocupar un área pequeña, tener una fuerte capacidad de extinción del arco y alta confiabilidad, pero la capacidad de aislamiento del gas SF6 se ve muy afectada por la uniformidad del campo eléctrico, y es fácil que haya anomalías de aislamiento cuando hay puntas u objetos extraños en el interior del GIS.

El equipo GIS adopta una estructura completamente cerrada, lo que aporta las ventajas de que los componentes internos no sufren interferencias ambientales, tienen un ciclo de mantenimiento largo, un bajo volumen de trabajo de mantenimiento y baja interferencia electromagnética, mientras que también tiene problemas como un trabajo de revisión único complejo y métodos de detección relativamente deficientes, y cuando la estructura cerrada se erosiona y daña por el entorno externo, esto traerá una serie de problemas como la entrada de agua y fugas de aire.

La diferencia fundamental radica en la adaptabilidad a escenarios proporcionada por la "aplicación híbrida de medios aislantes": ① En comparación con el GIS completamente aislado por gas, el HGIS se conecta mediante barras colectoras aisladas por aire, lo que reduce la dependencia de un entorno gaseoso totalmente cerrado. Tiene más ventajas en escenarios donde el espacio de instalación es relativamente suficiente, pero se necesita controlar el volumen de los componentes principales; ② En comparación con el AIS completamente aislado por aire, los módulos funcionales principales del HGIS adoptan aislamiento por gas, resultando en una estructura más compacta. Es adecuado para escenarios con espacio de piso limitado (como subestaciones urbanas y plataformas marinas) y reduce el impacto del entorno externo en los componentes principales.