O núcleo do sistema de alta tensão de energia-disjuntor SF6

Visão geral

O disjuntor de SF6 é um desvio de comutador de alta tensão que usa gás hexafluoreto de enxofre (SF6) como meio de extinção e isolamento de arco. É conhecido como o núcleo da grade de energia de alta tensão. Com sua capacidade exclusiva de extinção de arco e eficiência estável, é amplamente utilizada em vários sistemas de energia e redes de transmissão e distribuição. É um equipamento -chave para garantir a operação segura da rede elétrica. É dividido principalmente em alta tensão de 72,5kv e acima e tensão média de 3,6kv ~ 72,5kv. A função principal do disjuntor SF6 é cortar rapidamente a corrente de falha e proteger o equipamento de grade de energia contra danos causados ​​por curto -circuito ou sobrecarga.

一. O que é um disjuntor SF6?

O disjuntor de SF6 é um painel de comutação de alta tensão que usa gás hexafluoreto de enxofre (SF6) como meio de isolamento e meio de arco. É usado principalmente para cortar rapidamente as correntes de falhas em circuitos (como curtos circuitos ou sobrecarga) para evitar danos ao equipamento de grade de energia. Sua faixa de tensão operacional cobre 3,6kV a 800kV e é amplamente utilizada em sistemas de energia de média tensão, alta tensão e ultra-alta.

二. Como funciona o disjuntor SF6?

1. Princípio: o papel do gás SF6

Médio isolante: a força de isolamento do gás SF6 é de 2 a 3 vezes a do ar, que pode efetivamente isolar peças vivas em condições de alta tensão.

Médio de extinção de arco: as moléculas SF6 têm forte eletronegatividade e podem absorver rapidamente a energia do arco para obter extinção de arco de microssegundos.

Estabilidade: Após a decomposição a alta temperatura do arco, 99% do gás SF6 pode ser rapidamente recombinado sem poluentes residuais.

2. Todo o processo de extinção do arco

Separação de contato: A corrente de falha aciona o disjuntor para operar e os contatos são rapidamente separados e um arco é gerado.

Compressão do gás: o mecanismo de operação aciona o pistão para comprimir o gás SF6, formando um fluxo de ar de alta velocidade soprando em direção ao arco para reduzir o grau de ionização.

Absorção de energia: As moléculas de SF6 capturam elétrons livres, suprimem o arco de continuar, extinguir rapidamente o arco e alcançar a desconexão atual.

Recuperação de isolamento: Após a extinção do arco, o gás SF6 restaura imediatamente a força de isolamento para impedir que o arco reacenda e garantir que o circuito esteja completamente desconectado.

三. Estrutura do núcleo e componentes do disjuntor SF6

1. Câmara de extinção do arco

Material: Cerâmica resistente a alta temperatura ou resina epóxi.

Projeto: tipo de gás comprimido (pressão única e pressão dupla) ou estrutura de extinção de arco de auto-energia, adequado para diferentes níveis de corrente.

2. Sistema de gás

Câmara de gás: cavidade selada preenchida com gás SF6 (pressão nominal 0,4 ~ 0,6MPa).

Monitoramento de pressão: o relé de densidade monitora a pressão do gás em tempo real e desencadeia o bloqueio ou o sinal de alarme.

3. Mecanismo operacional

Mecanismo de armazenamento de energia da mola: econômico e confiável, adequado para sistema de média tensão.

Mecanismo hidráulico/pneumático: torque grande de saída, usado para disjuntores de alta tensão e grande capacidade.

Mecanismo elétrico inteligente: sensor integrado, suporte ao controle remoto de abertura e fechamento remoto.

4. Estrutura de suporte de isolamento

Tipo de coluna de porcelana: design padrão, forte capacidade anti-poluição.

Tipo de isolador composto: jaqueta de borracha de silicone reduz o peso e tem melhor desempenho à prova de explosão.

四. Vantagens dos disjuntores SF6

1. Capacidade de quebra super forte: pode cortar a corrente de curto-circuito até 80ka, excedendo em muito os disjuntores de vácuo comuns.

2. Vida mecânica super longa: vida mecânica de até 10.000 operações e pode atender a 2.000 ciclo de quebra de capacidade total e sem manutenção de até 20 anos.

3. Projeto compacto: o alto isolamento do SF6 torna o volume do equipamento 40% menor que os disjuntores isolados pelo ar, salvando o espaço da subestação.

4. Adaptabilidade super forte: a estrutura totalmente selada, pode operar de forma estável em -30 ° C a +40 ° C, alta umidade ou ambiente empoeirado. Ciclo sem manutenção até 20 anos.

五. Inovação tecnológica futura dos disjuntores de SF6

1. SF6 Alternativas

Gás misto: SF6/N₂ ou SF6/CF4 Gás misto, reduzindo o consumo de SF6 e GWP em 30%~ 50%.

2. Alternativas livres de SF6:

Disjuntor de ar seco: comercializado no campo de tensão média (≤40,5kv), gwp = 0.

Disjuntor de vácuo + gás ecológico: em desenvolvimento no campo de alta tensão (como o gás C5-FK).

3. Tecnologia de recuperação e regeneração

Dispositivo de recuperação do SF6: o gás com pureza de ≥99,9% pode ser reciclado para reduzir os custos de operação e manutenção.

Tratamento de decomposição: Arco de alta temperatura ou tecnologia de plasma decompõe SF6 em enxofre e fluoreto inofensivos.

4. Atualização inteligente

Sistema de monitoramento de condições: sensores internos monitoram a densidade de gás, desgaste de contato, vibração mecânica e manutenção preditiva.

六. Cenários de aplicação de disjuntores SF6

Rede de transmissão de alta tensão: usada em 500kV e acima das subestações para proteger transformadores e linhas de transmissão.

Grade de energia urbana: integrada no GIS (porta -chave isolada a gás), adequada para subestações urbanas com espaço limitado.

NOVA CLÁTIA DE ENERGIA: Estação de reforço para usinas de energia e usinas fotovoltaicas, suportando operações frequentes de partida.

Sistema de energia industrial: proteção de linha de entrada para cargas de alta corrente, como plantas de aço e plantas químicas.

Conclusão

Os disjuntores SF6 são os dispositivos de proteção principal dos sistemas atuais de energia de alta tensão devido à sua capacidade de quebra eficiente. No futuro, o setor está acelerando sua transição para tecnologias ecológicas. Com o desenvolvimento da tecnologia, os gases mais seguros e mais limpos surgirão.Lugao Power Co., Ltd.Combinará o desempenho com a proteção ambiental e abraçará ativamente a inovação para enfrentar os desafios e oportunidades de transformação de energia. Escolha o Lugao para obter soluções personalizadas do disjuntor SF6 para fornecer proteção eficiente, confiável e sustentável ao seu sistema de energia!