Kwa nini Vakumi wa Kutumia Umeme wa 12kV Hufanikiwa Zaidi kuliko SF6/Mafuta/Air: Tathmini ya Mwanzo Mkuu

Nini 12kV Vacuum Circuit Breakers Zinategi SF6/Oil/Air: Tafiti Tamu

Kwenye umiliki wa nguvu wa kiwango cha kati (MV), hasa katika mifumo ya ndani ya 12kV, vacuum circuit breakers (VCBs) imekuwa teknolojia bora, zinazozidi sana chaguo za zamani kama vile SF₆ circuit breakers, minimum-oil circuit breakers, na air circuit breakers. Ripoti hii inatoa mchakato wa kutosha wa ushawishi wa VCBs ya ndani ya 12kV dhidi ya wateja hawa, ikizionyesha faida yao muhimu.

​I. Mfano wa Teknolojia Za Kupambana​

1. ​SF₆ Circuit Breakers
• ​Serikali: Hutumia vipepeo vya sulfur hexafluoride (SF₆) kwa kufunga arc na uzalishaji. SF₆ unatoa vipimo vya dielectric na arc-extinguishing vya kutosha.
• ​Mtendaji: Mara nyingi ilikuwa imetumiwa katika mifumo ya MV/HV, hasa kwa ajili ya uwezo mkubwa au matumizi ya nje. Hata hivyo, ukurasa wake katika mifumo ya ndani ya 12kV umekuwa umebadilishwa kwa VCBs kutokana na shida za mazingira na huduma.
2. ​Minimum-Oil Circuit Breakers
• ​Serikali: Hutumia mafuta ya transformer kama medium ya kufunga arc lakini hutumia mafuta kidogo kuliko designs za zamani.
• ​Mtendaji: Teknolojia ya msingi kabla ya VCBs. Matatizo muhimu yanayohusiana ni hatari ya moto, huduma ya juu, na utengenezaji wa mazingira.
3. ​Air Circuit Breakers
• ​Serikali: Huandaa kwa blast za hewa zilizofunguka kufunga arcs.
• ​Mtendaji: Ilikuwa imetumiwa katika mifumo za awali ya HV au matumizi maalum. Kwa vyanzo vya 12kV ya ndani, ACBs zinazozidi VCBs kwa uwezo wa kufunga, ukubwa, na sauti.

​II. Faida Muhimu za VCBs za 12kV Indoor​

VCBs zinaelekea wateja kwa sisi kwa kasiatho sita muhimu:

1. ​Ushindi wa Arc Quenching & Reliability​
• ​Vacuum Interruption: Vacuum ni medium insulating bora. Arc extinction huongezeka kwa ufanisi kwa current zero katika interrupter iliokuwa imedhibiti, na recovery dielectric haraka. Hii huchukua uhakika ya imara, hasa kwa matumizi mara kwa mara.
• ​Hakuna Hatari ya Reignition: Vipengele vya SF₆ au mafuta, vacuum interruption vinapunguza sana reignition.
• ​Uwezo Mkubwa wa Kufunga: VCBs modern ya 12kV huenea range kubwa ya rated short-circuit breaking currents (Isc), kutoka 20kA hadi 50kA+ (mfano, ZN63/VBY-12: 40kA; VS1-12: 50kA), kulingana na SF₆ CBs na kuongeza oil/ACBs.
• ​Muda Mrefu wa Umri wa Umeme: Inaendelea 30–50 full-capacity short-circuit interruptions (mfano, VT19-12, VS1-12), kunywesha mapokezi E2 class na kuongeza oil CBs.
2. ​Ushindi wa Mazingira & Usalama​
• ​Zero GHG Emissions: VCBs hutumia vacuum badala ya SF₆—viwanja la greenhouse yenye GWP ~23,500× CO₂—kutokufanya changamoto za sheria na upatikanaji.
• ​Hakuna Hatari ya Moto: Vipengele vya vacuum hutenda hakuna hatari ya moto au explosion.
• ​Ufundishaji Bila Usumavu: Hutoa asili zenye sumavu wakati wa kufunga (vikiwa tofauti na decomposition ya SF₆).
3. ​Huduma Ndogo & Umri Mrefu​
• ​​"Maintenance-Free" Design: Interrupters za vacuum zimefungwa hazitumaini huduma ya ndani wakati wa umri wao (kwa kawaida kunyweka imara ya kimataifa). Hii inaonekana kwa wingi na SF₆ CBs (gas monitoring/replenishment) na oil CBs (oil replacement).
• ​Umri Imara wa Kimataifa: Mechanisms za spring-operated hupata 10,000–30,000 operations (M2 class), kurekebisha huduma ya kimataifa.
• ​Insulation Solid: Technologies kama epoxy-encapsulated poles (mfano, VS1-12) huzidi resistance kwa chochote, maji, na condensation.
4. ​Mfano Dogo & Ubunifu​
• ​Small Footprint: Interrupters za vacuum na mechanisms zimezinduliwa kuboresha designs za space-efficient.
• ​Installation Versatility: Mechanisms zimeunganishwa zinaweza kusaidia fixed au withdrawable configurations (mfano, kwa KYN28A-12/GZS1, XGN switchgear).
• ​Modularity: Kutengeneza na kubadilisha components rahisi.
5. ​Ufunuzi wa Juu & Cost Efficiency​
• ​Low Chopping Current: Inachanganya switching overvoltage wakati wa kufunga inductive current.
• ​C2-Class Capacitive Switching: Probability ya restrike ulimwengu sana kwa capacitor banks.
• ​Low TCO: Wakati initial costs zinaweza kulingana na SF₆ CBs, VCBs zinatoa gharama za umri chache kutokana na huduma chache, gharama za handling ya SF₆ chache, benki za bima chache (hakuna hatari ya moto), na umri wa huduma mrefu.
6. ​Udumu wa Mazingira​
• Hutoa huduma kwa undani kwa kasiatho standard (−15°C hadi +40°C, ≤1,000m altitude). Variants za solid-insulation hutoa udumu kwa mazingira magumu (mfano, humidity yake kubwa, pollution).

​III. Mchakato wa Kutosha​

Tabeli: 12kV Indoor VCB vs. Wateja Wa Msingi

​IV. Mwisho​

Kwa umiliki wa nguvu wa 12kV indoor, vacuum circuit breakers (VCBs) ni teknolojia bora ya chaguo. Ushindi wao wa arc quenching, imara isiyoyoboa, huduma chache, usalama wa mazingira (hakuna hatari ya SF₆/oil/moto), mfano dogo, na efficiency ya gharama za umri mrefu yamekubalika kama teknolojia bora katika usimamizi wa umeme wa kisasa.