145kV wysokonapięciowe gazuowane przełącznikowe zbiornikowe (GIS)

Zasada izolacji:

• W polu elektrycznym elektrony w cząsteczkach gazu SF₆ są nieznacznie przesunięte od jąder. Jednak ze względu na stabilność struktury cząsteczki SF₆, trudno jest elektronom uciec i utworzyć wolne elektrony, co powoduje wysoką oporność izolacyjną. W urządzeniach GIS (gazowo-izolowanych przełączników) izolacja jest osiągana poprzez precyzyjne kontrolowanie ciśnienia, czystości i rozkładu pola elektrycznego gazu SF₆. Zapewnia to jednolite i stabilne pole elektryczne izolujące między częściami przewodzącymi o wysokim napięciu a obudową ziemną, jak również między różnymi przewodnikami fazowymi.

• Przy normalnym napięciu pracy, nieliczne wolne elektrony w gazie zdobywają energię z pola elektrycznego, ale ta energia nie jest wystarczająca, aby spowodować jonizację przez zderzenia cząsteczek gazu. To zapewnia utrzymanie właściwości izolacyjnych.

Dzięki doskonałym właściwościom izolacyjnym, gaśniczym i stabilności gaz SF6 sprawia, że urządzenia GIS mają zalety takie jak mała powierzchnia, silna zdolność gaszenia łuku elektrycznego oraz wysoka niezawodność, ale zdolność izolacyjna gazu SF6 jest bardzo wpływowana przez jednorodność pola elektrycznego, a przy obecności wierzchołków lub ciał obcych wewnątrz GIS łatwo występują anomalie izolacyjne.

Urządzenia GIS wykorzystują całkowicie zamkniętą konstrukcję, co przynosi zalety takie jak brak ingerencji środowiska na komponenty wewnętrzne, długi cykl konserwacji, niewielkie obciążenie pracami konserwacyjnymi, niskie zakłócenia elektromagnetyczne itp., jednakże jednocześnie istnieją problemy takie jak złożoność pojedynczych prac naprawczych i stosunkowo słabe metody detekcji, a gdy zamknięta konstrukcja zostanie zniszczona przez środowisko zewnętrzną, może to prowadzić do szeregu problemów, takich jak nawodnienie i przecieki powietrza.

Główna różnica polega na adaptacji do scenariuszy dzięki „hybrydowemu zastosowaniu izolujących mediów”: ① W porównaniu z całkowicie gazowo-izolowanym GIS, HGIS łączy się poprzez powietrznie izolowane magistrale, obniżając uzależnienie od całkowicie zamkniętego środowiska gazowego. Ma to więcej zalet w scenariuszach, gdzie przestrzeń montażowa jest stosunkowo wystarczająca, ale wymagana jest kontrola objętości kluczowych komponentów; ② W porównaniu z całkowicie powietrznie izolowanym AIS, kluczowe moduły funkcjonalne HGIS wykorzystują izolację gazową, co prowadzi do bardziej zwartego budowania. Jest to odpowiednie dla scenariuszy z ograniczoną przestrzenią (np. miejskie stacje transformatorowe i platformy morskie) i zmniejsza wpływ środowiska zewnętrznego na kluczowe komponenty.