
12 kV vakuum dövüşmələrinin SF₆/Yag/Hava dövüşmələrinə üstünlüyü: Ümumi həll analizi
Orta voltaj (MV) enerji təchizatında, xüsusilə 12 kV ixtisaslı şkafda, vakuum dövüşmələri (VCBs) tarihi alternativlər kimi SF₆ dövüşmələri, minimum yaq dövüşmələri və hava dövüşmələrilə müqayisədə öncəlikli texnologiya kimi çıxış etmişdir. Bu hesab verilən bu alternativlərlə 12 kV ixtisaslı VCB-lərin detallı müqayisəsini təqdim edir və onların asılı üstünlüklərini göstərir.
I. Asılı Reytinq Texnologiyalarının Ümumi Baxışı
- SF₆ Dövüşmələri
- Prinsip: Sülfit heksaflorid (SF₆) qazını arka söndürmə və izolyasiya üçün istifadə edir. SF₆ əla dielektrik və arka söndürmə xüsusiyyətləri təmin edir.
- Tətbiq sahəsi: Kəskin MV/HV sistemlərdə, xüsusilə yüksək söndürmə qabiliyyəti olan və ya açıq hava tətbiqlərində geniş istifadə olunurdu. Ancaq, mühit və sərgüzəşt narahatlıqları səbəbindən 12 kV ixtisaslı sistemlərdə VCB-lər tərəfindən əldə edilmişdir.
- Minimum Yaq Dövüşmələri
- Prinsip: Transformer yağını arka söndürmə ortamı kimi istifadə edir, lakin daha tez-tez istifadə olunan çox yaq dizaynlarından daha az yaq istifadə edir.
- Tətbiq sahəsi: VCB-lərə gəlməzdən əvvəl başlıca texnologiya idi. Əsas zəifləri yangın riski, yüksək sərgüzəşt və mühit təzyiqi idi.
- Hava Dövüşmələri
- Prinsip: Arkanı söndürmək üçün sıxışdırılmış hava fırlanmalarına dayanır.
- Tətbiq sahəsi: Erken HV sistemlərdə və xüsusi tətbiqlərdə istifadə olunur. 12 kV ixtisaslı senaryolarda, ACB-lər VCB-lərlə müqayisədə söndürmə qabiliyyəti, ölçüsü və səsinə görə aşağıdır.
II. 12 kV İxtisaslı VCB-lərin Asılı Üstünlükləri
VCB-lər altı asılı ölçüt üzrə konkurlentlərə üstünlük qazanır:
- Üstünlük Arkanı Söndürmək & Güvəncə
- Vakuum İnterruption: Vakuum ideal izolyasiya ortamıdır. Arkanın sönməsi, kapalı interruptorda cərəyan sıfırda effektiv olaraq baş verir və sürətli dielektrik bərpa olunur. Bu, xüsusilə tez-təz operasiyalar zamanı yüksək güvəncəni təmin edir.
- Yenidən yanma riski yoxdur: SF₆ və yaqdan fərqli olaraq, vakuum interrupsiya yenidən yanmanın nəticəsini praktiki olaraq ortadan qaldırır.
- Yüksək söndürmə qabiliyyəti: Cərəyan sıfırda modern 12 kV VCB-lər geniş nominal qısa-qısa söndürmə cərəyanları (Isc) diapazonunu (məsələn, ZN63/VBY-12: 40kA; VS1-12: 50kA) örtür, SF₆ CB-lərə uyğunlaşdır və yaq/ACB-lərlə müqayisədə yüksəkdir.
- Uzun elektrik həyat müddəti: 30-50 tam qısa-qısa söndürmə interrupsiyalarını (məsələn, VT19-12, VS1-12) saxlayır, E2 sinifin tələblərini yerinə yetirir və yaq CB-lərlə müqayisədə üstün olur.
- Mühit və Təhlükəsizlik Üstünlükləri
- Sıfır GHG Emisiyaları: VCB-lər SF₆ - potensial bir qaradağ gası (GWP ~23,500× CO₂) - əvəzinə vakumu istifadə edir, bu da normativ və atılma çətinliklərini ortadan qaldırır.
- Yangın riski yoxdur: Yaqlı dövüşmələrdən fərqli olaraq, vakuum interrupsiyaları heç bir yangın və ya patlama riski yaratmır.
- Zehirli Emisiyalar Yoxdur: İnterrupsiya zamanı heç bir zehirli yan maddə (SF₆ dekompozisiyasından fərqli olaraq) yaratılmır.
- Minimal Sərgüzəşt və Uzun Həyat Müddəti
- "Sərgüzəştsiz" Dizayn: Kapalı vakuum interrupsiyaları həyat müddətində (adi dəyər mekaniki dayanıklılıq ilə uyğunlaşdırılır) iç sərgüzəşt tələb etmir. Bu, SF₆ CB-lərlə (qaz izləməsi/vəziyyətə gətirmə) və yaq CB-lərlə (yaq vəziyyətə gətirməsi) müqayisədə diametral olaraq fərqlənir.
- Yüksək Mekaniki Həyat Müddəti: Pərə-dəstələr 10,000-30,000 (M2 sinifi) operasiyaya imkan verir, bu da mekaniki sərgüzəştdə azalma deməkdir.
- Düzgün İzolyasiya: Epoksid-pola illikləşdirilmiş pol (məsələn, VS1-12) tozu, rütubəti və kondensasiyağa qarşı dayanıklılığı artırır.
- Kompakt Dizayn və Fleksibilite
- Kiçik Alan: Kompakt vakuum interrupsiyaları və optimallaşdırılmış mekanizmlər kiçik alan dizaynına imkan verir.
- Montaj Versatiliti: İntegre edilmiş işlətme mekanizmləri sabit və ya çəkilməli konfigurasiyalara (məsələn, KYN28A-12/GZS1, XGN şkafı üçün) dəstək olunur.
- Modulyarlıq: Basit montaj və komponentlərin rahat almasdırılması.
- İleri İnterrupsiya və Maliyyə Effektivliyi
- Aşağı Qırpma Cərəyanı: Endüktiv cərəyan interrupsiyası zamanı alovlanma aşırı qədər azalır.
- C2 Sinifi Kapasitiv Qoşulması: Kapasitiv banklar üçün aşırı dəyərli restrike ehtimalı.
- Aşağı TCO: Başlangıç maliyyələri SF₆ CB-lərlə uyğun olsa da, VCB-lər minimal sərgüzəşt, SF₆ idarəetmə maliyyələrinin olmaması, azalmış sigorta primləri (yangın riski yoxdur) və uzun xidmət müddəti səbəbindən aşağı həyat maliyyəsi təmin edir.
- Mühit Dayanıklılığı
- Standart şərtlərdə (−15°C ilə +40°C, ≤1,000m hündürlük) inkişaf edir. Düzgün izolyasiya variantları çirklənmiş mühitlər (məsələn, yüksək rütubət, çirklənmiş hava) kimi çətin mühitlərə davamlı həyat təmin edir.
III. Müqayisə Ümumiyyətləri
Cədvəl: 12 kV İxtisaslı VCB və Asılı Konkurlentlər
|
Xüsusiyyət
|
VCB
|
SF₆ CB
|
Min-Yaq CB
|
Hava CB
|
|
Arka Ortamı
|
Vakuum
|
SF₆ qazı
|
Transformer yağı
|
Sıxışdırılmış hava
|
|
Başlıca Qüvvə
|
Güvənc, sərgüzəştsiz, ekoloji, kompakt, uzun həyat
|
Yüksək söndürmə qabiliyyəti, izolyasiya
|
Müntəzəm (tarixi)
|
Yangın riski yoxdur
|
|
Başlıca Zəiflik
|
Qırpma aşırısı (idarəedilə bilən)
|
Yüksək-GWP qaz, mürəkkəb sərgüzəşt
|
Yangın riski, tez-tez sərgüzəşt, çirklənmə
|
Geniş ölçüsü, səs, limitli söndürmə qabiliyyəti
|
|
Söndürmə Qabiliyyəti (Isc)
|
Yüksək (20kA–50kA+)
|
Yüksək
|
Orta
|
Aşağı/Orta
|
|
Elektrik Həyat Müddəti
|
Yüksək (30-50 operasiya)
|
Orta/Yüksək
|
Aşağı
|
Orta
|
|
Mekaniki Həyat Müddəti
|
Yüksək (10k-30k operasiya)
|
Orta/Yüksək
|
Aşağı
|
Orta
|
|
Sərgüzəşt
|
Çox aşağı
|
Yüksək (qaz izləməsi)
|
Yüksək (yaq vəziyyətə gətirməsi)
|
Orta (hava sistemi)
|
|
Ekoloji Dostluk
|
Əla (sıfır emisiyalar)
|
Pis (SF₆ GWP)
|
Pis (yaq çirklənməsi)
|
Orta (səs)
|
|
Yangın/Patlama Riski
|
Yoxdur
|
Aşağı (SF₆ yanmayan)
|
Yüksək
|
Yoxdur
|
|
Ölçüsü
|
Kompakt
|
Orta
|
Geniş
|
Çox geniş
|
|
TCO
|
Aşağı (başlangıç və uzun müddət)
|
Yüksək (qaz və uyğunlaşma maliyyələri)
|
Orta/Yüksək (sərgüzəşt və risk)
|
Orta/Yüksək
|
|
Bazar Trandı
|
12 kV ixtisaslı üçün dominanta
|
MV ixtisaslından çıxış edir
|
Eskidən
|
Xüsusi tətbiqlər
|
IV. Nəticə
12 kV ixtisaslı enerji təchizatı üçün vakuum dövüşmələri (VCB-lər) şübhəsiz seçilmiş texnologiyadır. Onların üstdən arkanı söndürmə, mübarizəsi olmayan güvənc, həqiqi sərgüzəştsiz əməliyyat, ekoloji təhlükəsizlik (SF₆/yaq/yangın riskləri yoxdur), kompakt dizayn və həyat maliyyəsi effektivliyi, onların modern elektrik infrastrukturunda liderliyini gücləndirib.