Seria ZHW wysokie napięcie gazowe przestawne urządzenia izolacyjne (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.

• Według metody izolacji i chłodzenia: Podzielone na izolowane cieczą (olejowe) i suchotniowe. Transformatory olejowe to dominujący typ w transmisji energii, odpowiednie dla napięć do 345 kV i wyżej, z standaryzowanymi metodami chłodzenia takimi jak ONAN (Olej Naturalny Powietrze Naturalne), ONAF (Olej Naturalny Powietrze Przymusowe) i OFAF (Olej Przymusowy Powietrze Przymusowe). Transformatory suchotniowe są głównie stosowane w obiektach wewnątrz budynków lub w specyficznych aplikacjach przemysłowych, zwykle dla niższych napięć (do 35 kV), choć niektóre specjalne typy są dostępne dla wyższych napięć.
• Według funkcji napięcia: W tym wzmacniające, osłabiające i autotransformatory. Transformatory wzmacniające są używane w elektrowniach do podnoszenia napięcia generatora do napięcia transmisyjnego (np. 13,8 kV do 345 kV). Transformatory osłabiające są stosowane w stacjach transformatorowych do obniżania napięcia transmisyjnego do napięcia podtransmisyjnego lub dystrybucyjnego (np. 345 kV do 132 kV lub 34,5 kV). Autotransformatory są używane do łączenia systemów o stałych proporcjach napięcia, oferując korzyści efektywności w sieciach transmisyjnych (np. zastosowania 400 kV/220 kV).
• Według struktury rdzenia: Podzielone na typ rdzeniowy i typ obudowy. Transformatory typu rdzeniowego mają cewki otaczające członki rdzenia (powszechne w zastosowaniach EHV). Transformatory typu obudowy mają rdzeń otaczający cewki.

Hybrydowe obudowane przełączniki gazowo-izolowane (HGIS) to rodzaj wysokonapięciowych urządzeń przełączających, które łączą zalety powietrznie izolowanych przełączników (AIS) i gazowo izolowanych przełączników (GIS). Główną cechą konstrukcyjną jest modułowa struktura, w której kluczowe funkcjonalne komponenty urządzenia przełączającego (takie jak wyłączniki i rozłączniki) są zintegrowane w gazowo izolowanych obudowach, podczas gdy połączenie z innymi urządzeniami odbywa się za pomocą zewnętrznego powietrznego szynowania. Ta konstrukcja osiąga zwartość strukturalną, jednocześnie zapewniając wygodę montażu i konserwacji.