Bộ ngắt mạch SF6: ưu và nhược điểm của hoạt động

Một bài báo về những ưu điểm và nhược điểm của bộ ngắt mạch điện áp cao SF6.

Bộ ngắt mạch điện áp cao được sử dụng để thay đổi trạng thái điện áp cao của đường dây "bật-tắt" nhằm mục đích điều khiển hoạt động của hệ thống cung cấp điện hiện có và ngắt kết nối thiết bị hoặc một phần của mạng trong các tình huống khẩn cấp.

Công tắc điện áp cao được sử dụng cho các mục đích sau:

• bơ;

• không khí;

• máy hút bụi;

• khí SF6.

Tên của các công tắc phản ánh thành phần của môi trường để dập tắt hồ quang giữa các tiếp điểm của công tắc, xảy ra khi chuyển đổi điện áp cao. Ở đây có một số lưu ý về công tắc dầu - sẽ đúng hơn nếu nói rằng hồ quang bị dập tắt trong một loại bong bóng khí hình thành khi hồ quang ở độ dày của thể tích dầu. Công tắc dầu vận hành dễ dàng và rẻ tiền, nhưng dễ gây cháy và nổ.

Trong bộ ngắt không khí, hồ quang bị dập tắt bởi luồng không khí mạnh từ các bình chịu áp lực.Giống như máy cắt dầu, máy cắt không khí điện áp cao có thể được sản xuất cho toàn bộ dải điện áp và dòng điện ứng dụng. Nhưng việc xây dựng chúng phức tạp hơn và đắt tiền hơn so với xăng dầu, và hoạt động của chúng đòi hỏi một trạm nén khí để thu được không khí khô và sạch.

Hồ quang ngắt chân không bị dập tắt trong không gian chân không của máng hồ quang. Độ bền điện của máy hút cực cao và phục hồi rất nhanh sau sự cố điện. Ngoài ra, các công tắc như vậy được phân biệt bởi độ tin cậy cao và giảm chi phí bảo trì và thiết kế đơn giản.

Trong số những nhược điểm của công tắc chân không được lưu ý:

• giá cao;

• khả năng quá điện áp trong mạng trong các điều kiện nhất định;

• việc tạo công tắc cho điện áp cao hơn đòi hỏi một số thủ thuật kỹ thuật nhất định.

Bộ ngắt mạch điện áp cao SF6 có thiết bị hồ quang hoạt động trong môi trường «Khí điện tử» SF6, kết hợp ưu điểm của các loại switch:

• có thể sử dụng bộ ngắt mạch SF6 cho từng điện áp sử dụng trong điện sinh hoạt;

• trọng lượng thấp và kích thước tổng thể của việc xây dựng bộ ngắt mạch SF6 kết hợp với hoạt động im lặng của biến tần;

• hồ quang được dập tắt trong một thể tích khí kín mà không tiếp cận với khí quyển;

• vô hại với con người, thân thiện với môi trường, phương tiện khí trơ của bộ ngắt mạch SF6;

• tăng khả năng chuyển đổi của bộ ngắt SF6;

• hoạt động ở chế độ chuyển mạch của dòng điện cao và thấp mà không xảy ra quá điện áp, tự động loại trừ sự hiện diện của bộ hạn chế quá điện áp (giới hạn quá điện áp);

• độ tin cậy cao của máy cắt SF6, thời gian đại tu tăng lên 15 năm;

• an toàn cháy nổ của thiết bị.

Nhược điểm của bộ ngắt mạch SF6 bao gồm:

• chi phí thiết bị cao và chi phí vận hành liên tục do yêu cầu về chất lượng của khí SF6 rất cao;

• nhiệt độ môi trường ảnh hưởng đến trạng thái vật lý của khí SF6, cần sử dụng hệ thống gia nhiệt có cầu dao ở nhiệt độ thấp (ở -40°C, khí SF6 chuyển thành thể lỏng);

• tài nguyên chuyển mạch của bộ ngắt mạch SF6 thấp hơn so với bộ ngắt mạch chân không tương tự;

• Cần phải có phớt chặn đường ống và bồn chứa chất lượng cao vì SF6 rất lỏng.

Vào cuối thế kỷ trước, đã có một bước đột phá về công nghệ trong lĩnh vực năng lượng của thế giới thiết bị đóng cắt điện áp cao… Cầu dao dầu và khí dần nhường chỗ cho cầu dao chân không và SF6. Điều này là do đặc tính triệt tiêu hồ quang tuyệt vời của chân không, cũng như khí có công thức hóa học SF6, được gọi là SF6, và tăng độ an toàn khi vận hành thiết bị chuyển mạch khi sử dụng chúng. Và mặc dù thiết bị cách nhiệt bằng khí và chân không không rẻ, nhưng vẫn chưa tìm được đối thủ xứng tầm cho việc dập tắt bằng chân không và khí SF6.