Daha yüksek gerilim seviyelerinde (tipik olarak 72.5 kV ve üzeri, özellikle 110 kV, 220 kV ve UHV seviyelerinde), SF6 (sülfit heksaflorür) devre kesiciler hakimdir, bu arada vakum devre kesicileri (VCB'ler) daha az yaygın olarak kullanılır. Bu, genellikle çok yüksek gerilimler altında vakumun ve SF6 gazının fiziksel yalıtım özellikleri ve ark söndürme mekanizmaları tarafından belirlenir.
Temel nedenler şu şekilde özetlenebilir:
1. Tek Kesim Dayanıklılık Sınırı ve "Yalıtım Doyma Etkisi"
-
Vakum Devre Kesicilerinin Sınırları: Vakumda, temas açıklığı küçük olduğunda yalıtım gücü son derece yüksektir. Ancak, daha yüksek gerilimlere dayanmak için temas açıklığı artırıldığında, parazit gerilim doğrusal bir şekilde artmaz, bu da "doyma etkisine" yol açar. Açıklık çok büyük olursa, temas yüzeyindeki mikroskopik yüksek elektrik alan, alan emisyonunu tetikleyerek doğrudan parazite ve potansiyel olarak zararlı X-ışınlarını üretir. Sonuç olarak, tek vakum kesici için ticari pratik sınır genellikle 72.5 kV ile 145 kV arasında kalır.
-
SF6'nın Avantajı: SF6 gazı güçlü elektro-negatifliğe sahiptir, arka boşluğundaki serbest elektronları hızlı bir şekilde yakalayarak ağır negatif iyonlar oluşturur, bu da akım sıfırından sonra arka boşluğun yalıtım gücünü çok hızlı bir şekilde geri kazanmasına olanak tanır. Gaz basıncı arttıkça, SF6'nın dayanıklılık kapasitesi neredeyse doğrusal olarak artar. Modern SF6 devre kesicileri kolayca 252 kV veya hatta 550 kV'ye kadar tek kesim dayanıklılık sağlayabilir.
Rockwill RHD Serisi 170kV Dead-Tank SF6 Circuit Breaker
2. Mekanik Karmaşıklık ve İşlevsel Güvenilirlik
220 kV veya daha yüksek gerilimlerde vakum devre kesicilerini kullanmak için, birden fazla vakum kesicinin seri bağlantısı gerekmektedir. Bu, herhangi bir tek açıklığın aşırı gerilim almasını önlemek için paralel derecelendirme kondansatörleri gerektirir ve ayrıca tüm seri bağlı açıklıklardaki açılma ve kapanmanın "mutlak senkronizasyonunu" sağlamak için son derece hassas bir mekanik iletim mekanizması gerektirir. Daha fazla mekanik bileşen, sıkışma veya eşzamanlı olmayan çalışmanın riskini artırır.
Buna karşılık, 220 kV veya hatta 500 kV'de SF6 devre kesicileri genellikle sadece tek kesimli veya çift kesimli tasarım gerektirir, bu da iletim mekanizmasını önemli ölçüde basitleştirir ve ekipman güvenilirliğini büyük ölçüde artırır.
3. Kesme Aşırı Gerilimin Tehlikesi
Vakum devre kesicileri arkı çok "agresif" bir şekilde söndürür. Küçük indüktif akımları (örneğin, boş yük dönüşümçüler veya reaktörler için) keserken, ark genellikle akım doğal olarak sıfır olduğunda değil, önce zorla söndürülür. Bu fenomen, akım kesmesi olarak adlandırılır. Kesme, yüksek gerilim ağlarında aşırı yüksek geçiş gerilimlerine neden olabilir, bu da sistem yalıtımına ciddi bir tehdit oluşturur.
Rockwill RVD Serisi 72.5kV Dead-Tank Vacuum Circuit Breaker
SF6 devre kesicileri, nispeten daha yumuşak bir ark söndürme özelliği gösterir, genellikle akım sıfır olduğunda arkı tam olarak söndürür, bu da çok düşük kesme düzeyleri ve yüksek gerilim sistemlerinde geçiş aşırı gerilimlerin etkili bir şekilde bastırılmasına neden olur.
4. Isı Verimliliği ve Sıcaklık Artışı Kontrolü
Yüksek gerilim sistemleri genellikle çok yüksek nominal akımlar taşır. Vakum devre kesicisinin kesicisi içinde, vakum ortamında neredeyse hiç konveksiyon olmadığından, ısı sadece temas iletken çubukları aracılığıyla iletilebilir, bu da yüksek akımlar altında sıcaklık artışı kontrolünü zorlaştırır.
SF6 gazı, yüksek moleküler ağırlığına ve yüksek ısıl iletim özelliğine sahiptir. Güçlü konveksiyonu, ısı üreten kontakları çok etkili bir şekilde soğutur ve birkaç bin amperlik sürekli yüksek akımları kolayca yönetebilir.
5. Genel Ekonomi ve Boyut
Orta ve düşük gerilimlerde (10 kV - 35 kV), tek kesimli vakum devre kesiciler basit, bakım gerekmeden ve düşük maliyetlidir, bu da onlara mutlak bir avantaj sağlar.
Ancak, yüksek gerilimlerde, birden fazla seri bağlantılı açıklığın gerekmesi, yüksek gerilim vakum devre kesicilerini büyük ve pahalı hale getirir. Basit tek kesimli veya çift kesimli yapılarıyla, SF6 devre kesicileri, boyut kontrolünde ve üretim maliyetinde büyük avantajlara sahiptir.
Rockwill Çözümü: Olgun Ar-Ge Gücünü Kullanarak Ekolojik Yüksek Gerilim Yeni Çağını Öncülük Etme
Modern elektrik sistemlerinde enerji tasarrufu ve emisyon azaltma konularında küresel acil taleplere yanıt vermek için, Rockwill derin R&D uzmanlığıyla desteklenerek, RVD-145 SF₆-sız yüksek gerilimli devre kesicisini gururla piyasaya sürdü. Bu cihaz, g3 çevreci gaz karışımını kullanarak, yüksek gerilim seviyelerinde yalıtım ve kamaşma zorluklarını başarıyla aşmıştır. Elektriksel performans üzerinde hiçbir taviz vermeden, karbon ayak izini %99'a kadar azaltmayı başarmıştır. Kompakt ve yapısal olarak benzer bir tasarım sayesinde, ürün, yer değiştirilebilir alt istasyon değiştirme, evrensel operasyon ve bakım, ve yaşam döngüsü boyunca toplam maliyet eşitliği sağlar. Rockwill, yüksek gerilimli elektrik ağlarının yeşil karbonazalasyonu için oldukça ekonomik olarak uygun bir "sorunsuz yükseltme" çözümü sunmaktadır.
Düzenleyen:Garca
Giriş
