800kV HV Kaasuläpäisevä sulku (GIS)

Suojauksen toiminnan periaatteet:

• GIS-laitteisiin on integroitu erilaisia suojauksia varmistaaksemme sähköverkon turvallisen toiminnan.

Ylikirramuussuojaus:

• Ylikirramuussuojauksen toiminto valvoo piirin kirramusta kirramustransformatorien avulla. Kun kirramuksen taso ylittää ennakkoon määritellyn kynnyksen, suojalaitos aktivoi pistoke suljettavaksi, katkaisee viallinen piiri ja estää laitteiden vaurioitumisen ylikirramuuden seurauksena.

Lyhytsolmuksen suojaus:

• Lyhytsolmuksen suojauksen toiminto havaitsee nopeasti lyhytsolmusta aiheutuvat kirramukset ja aiheuttaa pistokkeen nopean toiminnan, suojellen sähköverkkoa vahingoilta.

Lisäsuojaukset:

• Muita suojauksia, kuten maasuojaukset ja ylivolttainen suojaus, on myös sisällytetty. Nämä suojaukset käyttävät sopivia antureita elektristen parametrien valvontaan. Jos havaitaan poikkeama, suojatoimet aktivoidaan välittömästi varmistaaksemme sähköverkon ja laitteiden turvallisuuden.

Eristysperiaate:

• Sähkökentässä SF₆-kaasun molekyyleissä olevat elektronit siirtyvät hieman ytimistä kauemmaksi. Kuitenkin SF₆-molekyylin rakenteen vakauden vuoksi elektronien on vaikea päästä pois ja muodostua vapaiksi elektroniksi, mikä johtaa korkeaan eristysvastaiseen. GIS (kaasueristetty käyttölaite) -laitteissa eristys saavutetaan tarkan valvonnan avulla SF₆-kaasun paineesta, puhtaudesta ja sähkökentän jakautumisesta. Tämä varmistaa tasaisen ja vakavan eristyksellisen sähkökentän korkean jännitteen johtavien osien ja maanjäristyksen välillä sekä eri vaihejohtimien välillä.

• Normaalin toimintajännitteen alaisena kaasun harvat vapaa elektronit saavat energiaa sähkökentältä, mutta tätä energiaa ei ole riittävästi aiheuttaakseen kaasumolekyylien törmäysionisoitumista. Tämä varmistaa eristysominaisuuksien säilymisen.

Heikkojen eristys-, kaasun tuhoutumisen ja vakauden ominaisuuksien ansiosta SF6-kaasuella varustettu GIS-laitteisto on pinta-alaltaan pieni, sen kaasun tuhoutuminen on tehokasta ja se on luotettavaa. Mutta SF6-kaasun eristyskyky riippuu sähkökentän tasaisuudesta suuresti, ja se altistuu helposti eristysongelmille, jos laitteiston sisällä on kärkiä tai ulkopuolisia esineitä.

GIS-laitteisto käyttää täysin suljettua rakennetta, mikä tuo etuja kuten komponenttien suojaamisen ympäristövaikutuksilta, pitkä huoltosyklia, vähäinen huoltotyömäärä, alhainen sähkömagneettinen häiriö ja niin edelleen. Samalla sillä on ongelmia kuten monimutkainen yksittäinen korjaustyö ja suhteellisen heikot havaintomenetelmät, ja kun suljettu rakenne rappeutuu ulkoisen ympäristön vaikutuksesta, se aiheuttaa lisäksi sarjan ongelmia kuten veden pääsyn ja ilman vuodon.