สวิตช์เกียร์กัซฉนวนความดันสูง 420kV (GIS)

หลักการฉนวน:

• ในสนามไฟฟ้า อนุภาคอิเล็กตรอนในโมเลกุลแก๊ส SF₆ จะถูกย้ายออกจากนิวเคลียสอยู่บ้าง แต่เนื่องจากความมั่นคงของโครงสร้างโมเลกุล SF₆ ทำให้ยากต่อการที่อิเล็กตรอนจะหลุดออกและกลายเป็นอิเล็กตรอนอิสระ ทำให้มีความต้านทานฉนวนสูง ในอุปกรณ์ GIS (Gas-Insulated Switchgear) การฉนวนเกิดขึ้นจากการควบคุมแรงดัน ความบริสุทธิ์ และการกระจายตัวของสนามไฟฟ้าของแก๊ส SF₆ อย่างแม่นยำ ซึ่งทำให้เกิดสนามไฟฟ้าฉนวนที่สม่ำเสมอและมั่นคงระหว่างส่วนนำไฟฟ้าแรงสูงและเปลือกโลหะที่ต่อกราวด์ รวมถึงระหว่างสายนำเฟสต่างๆ

• ภายใต้แรงดันทำงานปกติ อิเล็กตรอนอิสระจำนวนน้อยในแก๊สจะได้รับพลังงานจากสนามไฟฟ้า แต่พลังงานนี้ไม่เพียงพอที่จะทำให้เกิดการไอออนประจุจากการชนของโมเลกุลแก๊ส ซึ่งทำให้สามารถรักษาคุณสมบัติฉนวนไว้ได้

เนื่องจากคุณสมบัติการฉนวนที่ยอดเยี่ยม คุณสมบัติในการดับอาร์ก และความเสถียรของแก๊ส SF6 ทำให้อุปกรณ์ GIS มีข้อดีเช่น พื้นที่ใช้สอยเล็ก ความสามารถในการดับอาร์กสูง และความน่าเชื่อถือสูง แต่ความสามารถในการฉนวนของแก๊ส SF6 ได้รับผลกระทบอย่างมากจากการกระจายของสนามไฟฟ้า หากมีปลายแหลมหรือวัตถุแปลกปลอมภายใน GIS จะเกิดความผิดปกติของการฉนวนได้ง่าย

อุปกรณ์ GIS ใช้โครงสร้างที่ปิดสนิท ซึ่งนำมาซึ่งข้อดีเช่น ส่วนประกอบภายในไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพแวดล้อม วงจรซ่อมบำรุงยาวนาน ปริมาณงานซ่อมบำรุงต่ำ การรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าน้อย ฯลฯ ในขณะเดียวกันก็มีปัญหาเช่น งานซ่อมแซมครั้งเดียวซับซ้อนและวิธีการตรวจจับค่อนข้างไม่ดี เมื่อโครงสร้างที่ปิดสนิทถูกกัดกร่อนและเสียหายโดยสภาพแวดล้อมภายนอก จะทำให้เกิดปัญหาอีกหลายอย่าง เช่น น้ำเข้าและอากาศรั่ว

• แรงดันไฟฟ้าสูง (HV, 72.5kV-170kV): ใช้หลักในการส่งผ่านระบบ ระบบจ่ายไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม เครือข่ายการกระจาย และแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง ปรับตัวเข้ากับความต้องการในการส่งผ่านและกระจายไฟฟ้าในขนาดกลาง;
• แรงดันไฟฟ้าสูงมาก (EHV, 245kV-550kV): การใช้งานหลักในระบบส่งผ่านขนาดใหญ่ สถานีแปลงไฟฟ้าหลัก และศูนย์กลางพลังงานสำคัญอื่นๆ รับผิดชอบในการส่งผ่านไฟฟ้าในปริมาณมากและระยะทางไกล