Usporedba različitih 10kV stubskih prekidača (odvojnik izolator naponski prekidač i prekidač)

1. Što je stupnični prekidač?
   Mehanički prekidač instaliran na vanjskim utilitetskim stupovima u 10 kV nadzemnim distribucijskim mrežama, koristi se u predgrađu i ruralnim distribucijskim mrežama. dizajniran je za prekid, zatvaranje i nosenje radnih struja i struja grešaka.
   Stupnični prekidači obično sastoje se od tijela prekidača s senzorima + FTU (Feeder Terminal Unit). Ovdje raspravljanje vodi o stupničnim izolatorima (odvojačima).

2. Klasifikacija stupničnih prekidača
Stupnični prekidači mogu se klasificirati po više dimenzija. Ključne metode klasifikacije i karakteristike su sljedeće:

Prema kapacitetu prekida:

• a. Stupnični izolator (odvojač): Nema sposobnosti gasnjenja lukova; ne može zatvoriti ili prekinuti normalnu radnu struju. Ima vidljiv prekid (izolacijski razmak). Njegov ključni cilj je izolacija linija kako bi se osigurala sigurnost tijekom održavanja.
• b. Stupnični prekidač pod opterećenjem: Ima osnovnu sposobnost gasnjenja lukova; može zatvoriti, nositi i prekinuti normalnu radnu struju (≤630A). Može nositi ali ne može prekinuti struju greške.
• c. Stupnični prekidač kruga: Jakosposobnost gasnjenja lukova; može zatvoriti, nositi i prekinuti normalnu radnu struju (≤630A) i struju greške (≥20kA).
• d. Stupnični prekidač (padajući prekidač): Ključna funkcija je prekid struje kratkog spoja; koristi se za zaštitu linija od kratkog spoja.

3. Stupnični izolator (odvojač)
Također poznat kao "izolacijski nož", to je kontrolni uređaj bez mehanizma gasnjenja lukova. Njegova ključna funkcija je izolacija napajanja kako bi se osiguralo sigurno održavanje drugih električnih uređaja. Rad pod opterećenjem nije dopušten (može samo zatvoriti/prekinuti niskom snagu krugove pod određenim uvjetima). Jedan je od najšire upotrebljavanih i najčešće operativnih uređaja u visokonaponskom prekidu.

3.1 Ključne upotrebe

• Izbacivanje napajanja opreme linije za održavanje, pronalaženje grešaka, testiranje kabela i rekonfiguriranje operativnih modova.
• Kada se otvori, izolira opremu pod održavanjem od žive linije, stvarajući pouzdani izolacijski razmak i pružajući "vidljiv, jasan indikator prekida" kako bi se osigurala sigurnost osoba.
• Služi kao granica između nadzemnih linija i imovine korisnika, ili između kabelskih linija i nadzemnih linija.
• Instaliran na jednoj ili obje strane vezane prekidača pod opterećenjem kako bi se omogućilo pronalaženje grešaka, testiranje kabela i održavanje/zamjena vezanog prekidača pod opterećenjem.

3.2 Ključne karakteristike

• Prednosti: Niska cijena, jednostavna konstrukcija, izdržljiv.
• Ograničenja: Ne može raditi pod nominalnim opterećenjem/teškim opterećenjem; ne može prekinuti ili zatvoriti radnu struju i struju kratkog spoja.
• Postupak rada: Za priključivanje: "Prvo zatvorite izolator, zatim prekidač/odvojač pod opterećenjem." Za isključivanje: "Prvo otvorite prekidač/odvojač pod opterećenjem, zatim otvorite izolator."
• Posebno dopušteni uvjeti: Može zatvoriti/prekinuti magnetizacijsku struju transformatora bez opterećenja (≤2A) i kapacitivnu struju linija bez opterećenja (≤5A).
• Tehnički parametri: Obično vrhunski prenosivi strujni kapacitet (dinamička stabilnost) ≤40kA (mora se provjeriti prilikom odabira). Mekanički životni vijek iznosi približno 2000 ciklusa.

4. Stupnični prekidač pod opterećenjem
Opremljen je jednostavnim uređajem za gasnjenje luka, može zatvoriti i prekinuti krugove pod opterećenjem. Može prekinuti određene radne struje i preopterećene struje, ali ne može prekinuti struju kratkog spoja. Treba ga koristiti u seriji s visokonaponskim prekidačem (koji prekida struju kratkog spoja). Njegova funkcionalnost se nalazi između izolatora i prekidača kruga. Ključne upotrebe su sekcija linija i izolacija grešaka.

4.1 Uobičajeni tipovi i karakteristike

4.2 Strukturne karakteristike mainstream proizvoda

• Vakuumski prekidač: Trofazni zajednički rezervoar, opremljen VSP5 elektromagnetskim/preslenim mehanizmom rada. Može imati unutarnje transformatori struje (CTs) i izolacijske razmake. Podržava kabelne/terminalne izlaze. Može biti montiran viseći ili sjedići.
• Prekidač SF₆: Trofazni zajednički rezervoar. Može imati unutarnje transformatori struje (CTs). Opcioni vanjski izolacijski uređaj. Podržava kabelne/terminalne izlaze. Može biti montiran viseći ili sjedići.

5. Stupnični prekidač kruga
Prekidač s kompletnom sposobnošću gasnjenja luka. Može zatvoriti, nositi i prekinuti normalnu struju kruga, te može nositi i prekinuti anormalne struje kruga (preopterećenje, kratki spoj) u određenom vremenu. Njegova funkcija je ekvivalentna kombinaciji "fuziranog prekidača + prekidača preopterećenja/podtopa." Stupnični prekidači kruga su poznati kao "ponovni prekidači" ili "automatski ponovni prekidači." Instalirani na stupovima, oni su ključna oprema za zaštitu i kontrolu u dijelovima distribucijske mreže.

5.1 Ključne upotrebe

• Seckanje, prekid, kontrola i zaštita dijelova distribucijske linije; sposoban aktivno prekidati i zatvarati struje kratkog spoja.
• Obično se koriste za otvaranje/zatvaranje linija; tijekom grešaka, automatski ili ručno (putem uređaja relne zaštite) prekidaju grešne linije.
• Instalirani na točkama granice odgovornosti na 10 kV nadzemnim linijama; mogu automatski očistiti jednofazne zemljanske greške i izolirati greške kratkog spoja. Ključni uređaj za nadogradnju automatizacije distribucije.

5.2 Klasifikacija i mainstream proizvodi
Klasificirani prema mediju gasnjenja luka: Naftni prekidač (većina zastarjeli), prekidač SF₆, vakuumski prekidač (trenutni mainstream).
Vanjski visokonaponski inteligentni vakuumski prekidači su trenutno preferirana opcija za distribucijske linije, s karakteristikama:

• Funkcije: Detekcija grešaka, kontrola zaštite, komunikacijske sposobnosti.
• Metode rada: Ručno, električno, daljinsko upravljanje, daljinsko upravljanje glavnog računala.
• Sastav: Tijelo + mehanizam rada + kontroler (može uključivati unutarnji izolator).
• Opcione komponente: CT (Transformator struje za zaštitu), ZCT (Transformator nultog reda struje), PT (Transformator napona).

5.3 Podtipovi vakuumskih prekidača

• Prekidač SF₆ izoliran vakuum: Vakuumsko gasnjenje luka + izolacija SF₆. Trofazni zajednički rezervoar. Presleni mehanizam rada. Može imati unutarnje transformatori struje (CTs). Opcioni vanjski izolacijski uređaj. Viseći ili sjedići montaža.
• Vakuumski prekidač s zračnom izolacijom: Vakuumsko gasnjenje luka + zračna izolacija. Trofazni čvrsti stup. Presleni ili permanentnomagnetni mehanizam rada. Vanjski transformatori struje. Opcioni vanjski izolacijski uređaj. Sjedići montaža.

6. Padajući prekidač
Poznat kao "padajući prekidač," najčešće se koristi kao prekidač za zaštitu od kratkog spoja za grane linija i distribucijske transformatore u 10 kV distribucijskim mrežama. Ekonomičan, lako upravljiv i prikladan za vanjsko okruženje. Široko se koristi za zaštitu i operacije prekida na 10 kV linijama i primarnoj strani distribucijskih transformatora.

6.1 Ključne upotrebe

• Instaliran na 10 kV distribucijskim granama linija: Ograničava opseg isključivanja struje. Pruža funkciju izolatora zbog vidljivog prekida, stvarajući sigurno okruženje za održavanje.
• Instaliran za distribucijske transformatore: Služi kao glavna zaštita transformatora, štiti ih od preopterećenja i utjecaja kratkog spoja.

6.2 Instalacija i struktura

• Lokacija instalacije: Može biti instaliran na strani izvora prekidača pod opterećenjem (preferirano kada fuzi ne trebaju često zamjenjivati, dozvoljava prekidač da izolira napon) ili na strani opterećenja.
• Ključne komponente: Izolator, donja podloga, donji pokretni kontakt, donji fiksni kontakt, montažna ploča, gornji fiksni kontakt, "patka" kontakt, gornji pokretni kontakt, cev prekidača.

7. Ključne razlike između stupničnih prekidača
Ključne razlike između različitih stupničnih prekidača leže u tri glavne dimenzije: sposobnost gasnjenja luka, tipovi prekidivih struja i funkcija zaštite. Poredak detaljno je ispod:

Sažetak

• Izolator (odvojač): Prekida samo struju bez opterećenja; pruža "vidljivu točku prekida" za sigurno održavanje.
• Prekidač pod opterećenjem: Prekida normalnu radnu struju, ali ne struju greške; za zaštitu od grešaka potreban je prekidač.
• Prekidač kruga: Prekida i normalnu radnu i struju greške; zahtijeva koordinaciju s relnom zaštitom; ključni uređaj za zaštitu distribucijske mreže.
• Padajući prekidač: Specifično prekida struje kratkog spoja/preopterećenja; pruža niskocijenovnu zaštitu za grane linija i transformatore.