420kV vysoké napětí plynová izolovaná spínací zařízení (GIS)

Princip izolace:

• V elektrickém poli jsou elektrony v molekulách plynu SF₆ mírně posunuty od jader. V důsledku stability molekulární struktury SF₆ je však pro elektrony obtížné uniknout a tvořit volné elektrony, což vede k vysoké izolační odporu. V zařízeních GIS (plynově izolovaný spínací přípravek) se izolace dosahuje přesnou kontrolou tlaku, čistoty a rozdělení elektrického pole plynu SF₆. To zajišťuje rovnoměrné a stabilní izolační elektrické pole mezi vysokonapěťovými vodiči a zazemněnou obalem, stejně jako mezi různými fázovými vodiči.

• Při normálním pracovním napětí získávají několik volných elektronů v plynu energii z elektrického pole, ale tato energie není dostatečná k tomu, aby došlo k koliznímu ionizaci plynových molekul. To zajišťuje udržení izolačních vlastností.

Díky vynikajícím izolačním vlastnostem, schopnosti uhasit oblouk a stabilním vlastnostem plynu SF6 má GIS zařízení výhody jako malá plocha zabraná, silná schopnost uhasit oblouk a vysoká spolehlivost, avšak izolační schopnost plynu SF6 je velmi ovlivněna rovnoměrností elektrického pole a snadno může dojít k izolačním problémům, pokud jsou uvnitř GIS ostré hrany nebo cizí tělesa.

GIS zařízení používá úplně uzavřenou konstrukci, což přináší výhody jako nenarušení vnitřních komponent životním prostředím, dlouhou dobu mezi servisními intervencemi, nízkou servisní zátěž, nízké elektromagnetické rušení atd., zároveň však má problémy jako složitost jednotlivých oprav a relativně špatné detekční metody, a když je uzavřená konstrukce erozí a poškozením vnějšího prostředí narušena, to dále přináší řadu problémů jako pronikání vody a únik vzduchu.

• Vysoké napětí (HV, 72,5 kV-170 kV): Hlavně používáno v přenosových systémech, zásobování průmyslových závodů, distribučních sítích a plošinách v otevřeném moři, adaptované na střední měřítko přenosu a distribuce energie;
• Mimořádně vysoké napětí (EHV, 245 kV-550 kV): Klíčové aplikace v rozsáhlých přenosových sítích, hlavních transformovacích stanicích a dalších klíčových energetických uzlech, plní úkoly velkokapacitního a dlouhodobého přenosu energie.