40,5 kV–252 kV gerilim aralığındaki tanklı tip SF6 devre kesicilerde, tamamen yaylı işletme mekanizmaları mutlak ana akım haline gelmiştir. Bunun nedeni yaylı mekanizmanın çıkış enerjisinin artması değil, ark söndürme teknolojisindeki devrim niteliğindeki ilerlemelerin işletme enerjisi talebini önemli ölçüde azaltmasıdır; bu da yaylı mekanizmanın güvenilirlik ve bakım gerektirmeme konusundaki önemli avantajlarını ön plana çıkarmaktadır.
Nedenler üç boyuttan analiz edilebilir: "teknik ön koşul", "yaylı mekanizmanın doğuştan gelen avantajları" ve "yapısal uyumluluk".
1. Teknik Ön Koşul: Kendinden Üflemeli Ark Söndürme Teknolojisi "İşletme Enerjisini" Önemli Ölçüde Azaltır
-
Erken Dönem Puffer Tipi Ark Söndürme (Yüksek İşletme Enerjisi Talebi): Erken dönem SF6 devre kesiciler ağırlıklı olarak "puffer" ark söndürme prensibini kullanmıştır. Açma işlemi sırasında, arkı söndürmek için yüksek basınçlı bir gaz akışı oluşturmak üzere SF6 gazını zorla sıkıştırmak için işletme mekanizmasının muazzam bir mekanik kuvvet uygulaması gerekirdi. Bu yaklaşım son derece yüksek işletme enerjisi gerektiriyordu. Daha yüksek gerilim seviyelerinde, yaylı mekanizmaların enerji çıkışı yetersiz kaldığından, karmaşık ve yüksek güçlü hidrolik veya pnömatik mekanizmaların kullanılması zorunlu hale geliyordu.
-
Modern Kendinden Üflemeli Ark Söndürme (Önemli Ölçüde Azaltılmış İşletme Enerjisi): Modern 40,5 kV–252 kV SF6 devre kesiciler, "kendinden üflemeli (termal genleşme + yardımcı puffer)" ark söndürme teknolojisini tam olarak benimsemiştir. Bu teknoloji, kısa devre arkının kendisinin ürettiği önemli ısıyı, SF6 gazında hızlı termal genleşmeye ve basınç artışına neden olmak için ustaca kullanır ve etkili bir şekilde "kendini söndürür". Sonuç olarak, işletme mekanizmasının yalnızca minimum enerji sağlaması yeterlidir (öncelikle mekanik sürtünmeyi, açma yayı kuvvetini ve küçük yardımcı puffer çabasını yenmek için). İşletme enerjisi önemli ölçüde azaltılır (bazı tasarımlarda %40–%50'ye varan azalmalar sağlanır) ve tamamen yaylı mekanizmaların olgun çıkış enerjisi aralığına tam olarak düşer.
Fiziksel Fotoğrafı: RHD-170 Tanklı Tip SF₆ Devre Kesici
2. Tamamen Yaylı İşletme Mekanizmalarının Doğal Avantajları
İşletme enerjisi artık bir darboğaz olmadığında, tamamen yaylı mekanizmaların avantajları açıkça ortaya çıkar:
-
Sızıntı Riski Yok, Son Derece Yüksek Güvenilirlik: Hidrolik mekanizmalar yağ sızıntısına, hidrolik valf sıkışmasına ve sızma nedeniyle basınç kaybına yatkındır. Pnömatik mekanizmalar gaz sızıntısına ve hava kompresörü arızalarına karşı hassastır. Tamamen mekanik iletim sistemleri (dişliler, kamlar, bağlantı kolları, yaylar) olan tamamen yaylı mekanizmalarda yüksek basınçlı akışkan sızıntısı sorunu yoktur, bu da devre kesmeme ve hatalı çalışma olasılığını önemli ölçüde azaltır.
-
Mükemmel Çevresel Uyarlanabilirlik: Hidrolik mekanizmalardaki hidrolik yağın viskozitesi aşırı soğuk ortamlarda önemli ölçüde artarak yavaş çalışmaya veya hatta çalışmama durumuna yol açar. Pnömatik mekanizmalar, gaz hatlarındaki yoğuşma ve buzlanma nedeniyle arızalanmaya yatkındır. Tamamen yaylı mekanizmaların mekanik performansı ortam sıcaklığından neredeyse hiç etkilenmez, bu da onları özellikle zorlu dış mekan ortamları için uygun hale getirir.
-
Neredeyse "Bakım Gerektirmez": Yaylı mekanizmalar daha az bileşene sahip nispeten basit yapılara sahiptir. Periyodik mekanik yağlamanın yanı sıra, hidrolik/pnömatik mekanizmalarda olduğu gibi yağ seviyesi, yağ basıncı veya pompa çalışma durumunun sık sık kontrol edilmesini gerektirmez, bu da yaşam döngüsü bakım maliyetlerini son derece düşük tutar.
Fiziksel Fotoğrafı: RHD-252 Tanklı Tip SF₆ Devre Kesici
3. "40,5 kV–252 kV Tanklı Tip" Yapısı ile Mükemmel Uyum
-
Gerilim Eşiği: 40,5 kV ile 252 kV aralığında, kontak aralıkları ve hareketli kütle orta seviyededir. Modern enerji depolama yayları ve yüksek mukavemetli alaşım malzemeler, açma ve kapama işlemleri için hız gereksinimlerini tam olarak karşılar. (Not: 500 kV veya 800 kV UHV devre kesicilerde, çoklu kesme odacıkları, daha uzun hareket mesafesi ve son derece ağır hareketli parçalar nedeniyle, önemli bir kısmı hala hidrolik veya hidrolik destekli yaylı mekanizmalar kullanmaktadır.)
-
Tanklı Tip Devre Kesicilerin Entegrasyon Gereksinimleri: Tanklı tip devre kesicilerin kontakları, topraklanmış metal bir tankın içinde yer alır, bu da düşük bir ağırlık merkezi ve son derece kompakt bir yapı sunar. Yaylı mekanizmalar boyut olarak kompakttır ve genellikle doğrudan tankın bir ucuna monte edilir. Basit bir dönen ana mil aracılığıyla, üç fazlı mekanik bağlantı (üç fazlı ortak mahfazalı veya üç fazlı grup işletimi) kolayca sağlanır; minimum iletim bileşeni ve yüksek mekanik verimlilik ile genel ekipman ayak izi daha da azaltılır.
Sonuç
40,5 kV–252 kV tanklı tip SF6 devre kesicilerde tamamen yaylı işletme mekanizmalarının yaygın olarak benimsenmesi, "kendinden üflemeli kesiciler aracılığıyla fiziksel enerji azaltımı" ile "tamamen mekanik yapıların yüksek güvenilirliğinin" bir araya gelmesinin bir sonucudur. Minimal mekanik maliyetle en istikrarlı güç sistemi kesmesini sağlar ve günümüzde orta ve yüksek gerilim anahtarlama tesisleri için en olgun ve ekonomik tasarım yönünü temsil eder.
Rockwill Ölü Tanklı SF6 Devre Kesiciler RHD Serisi bu tasarım felsefesini örneklemektedir. Bu seri, tüm canlı parçaları topraklanmış ve SF6 gazı ile doldurulmuş metal bir tank içinde tamamen kapatarak hızlı ark söndürme ve verimli hata akımı kesintisi sağlamakta ve şebeke operasyonunu kapsamlı bir şekilde korumaktadır. Alçak ağırlık merkezi tasarımı mükemmel sismik direnç sağlar ve aşırı iklim koşulları ile diğer zorlu şartlarla güvenilir bir şekilde başa çıkar. Ekipman, buşingleri ve akım transformatörlerini entegre ederek ölçüm ve koruma gibi çok işlevli kontrolü destekler. Güç, metalurji, ulaşım ve diğer endüstriyel sektörlerdeki orta ve yüksek gerilim dağıtım senaryolarında yaygın olarak konuşlandırılmaktadır.
Kaynak:Garca
Giriş
