Verschil tussen vacuümschakelaarsEnSF6-stroomonderbrekersin schakelkasten
1. Inleiding
Vacuümschakelaars en SF6-schakelaars zijn de belangrijkste componenten in schakelkasten. In Europa en de meeste landen in het Midden-Oosten hebben SF6-schakelaars de voorkeur; in China, Japan en de Verenigde Staten hebben vacuümschakelaars de voorkeur; in andere regio's zijn de twee technologieën bijna even populair. High-oil en low-oil technologieën worden nog steeds in kleine hoeveelheden gebruikt in China, Oost-Europa, India en Latijns-Amerika, maar de trend is heel duidelijk en zal binnenkort worden vervangen door SF6-schakelaars en vacuümtechnologieën. Relevante gegevens tonen aan dat multinationals in de elektrotechnische industrie, waaronder ABB, complementair zijn in de ontwikkeling van de twee technologieën. De laatste jaren is de nieuwste en belangrijkste ontwikkeling van de twee technologieën in binnen- en buitenland het gebruik van permanente magnetische actuatoren en de integratie van relevante sensorelementen in de schakelkast.
2 Kenmerken van boogonderbreking
2.1 SF6-stroomonderbrekers
SF6-stroomonderbrekers gebruiken momenteel zelfblazende systemen. De automatisch blazende type stroomonderbreker heeft een relatief kleine bedrijfsenergie, maar heeft goede prestaties, zoals kleine boogenergie bij het afsnijden van kortsluitstroom en een lange elektrische levensduur; bij het verbreken van kleine inductiestromen is de overspanningsveelvoud minder dan 2,5 keer. 2.2 Vacuümstroomonderbreker
De contacten van vacuümschakelaars moeten een hoge weerstand hebben tegen boogcorrosie bij het openen en sluiten; bij het verbreken van kleine stromen moeten ze een lage boogstroomprestatie hebben. Onderzoek naar materialen toont aan dat koper-chroomcomposietmaterialen de beste en meest bevredigende contactmaterialen zijn en koper-chroomcomposietmaterialen met een chroomgehalte van 20% tot 60% worden nu gebruikt als standaardmaterialen voor contacten. Aanvankelijk werden speciale contacten gebruikt om het radiale magnetische veld op het boogcontactoppervlak te voorkomen, waardoor de boogwortel continu langs het contactoppervlak moest roteren, waardoor lokale oververhitting en ongelijkmatige slijtage werden voorkomen. Een verdere verbetering van de contactvorm is de ontwikkeling van een axiaal magnetisch veld, dat de boogwortel gelijkmatig over het gehele contactoppervlak kan verdelen.
3. Ontwikkelingstrend vanSF6-circuithet onderbrekers en vacuümschakelaars
3.1 Permanente magnetische actuator
Op het eerste gezicht realiseert het bedieningsmechanisme van de stroomonderbreker alleen een eenvoudige "open-dicht" of "dicht-open" functie. Wanneer de vereiste positie is bereikt, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat het contact in die positie blijft totdat een commando om de positie te veranderen wordt ontvangen. Daarom is de actuator een typische bistabiele actuator en moet de prestatie ervan zeer betrouwbaar zijn. In het verleden werden mechanische veren en nokkenmechanismen lange tijd gebruikt.
De permanente magnetische actuator omvat een vaste gelamineerde kern, permanente magneten, sluit- en openingsspoelen en speciale elektronische apparaten, die alle elektronische hulpfuncties kunnen bieden, zoals vergrendeling, openen, sluiten, enz., en omvat ook zelfdiagnosefaciliteiten. Elektrolytische condensatoren leveren de slagkracht die nodig is voor de openings- en sluitingsspoelen. Het mechanische systeem van de permanente magnetische actuator is sterk vereenvoudigd en de grote vermindering van de componenten vermindert de kans op falen dienovereenkomstig, waardoor het onderhoudsniveau van de actuator wordt verlaagd [2]. De nieuwe vacuüm- en SF6 magnetische actuator-stroomonderbrekers zijn volledig uitwisselbaar met elkaar, net als het vorige ontwerp. Deze uitwisselbaarheid maakt het mogelijk om de bestaande schakelkast opnieuw uit te rusten met minimale investering.
3.2 Integratie van sensorelementen en elektronische apparaten
Met behulp van geschikte software en noodzakelijke stroom- en spanningssensorelementen wordt de beschermingsfunctie geïntegreerd in het besturingssysteem van de stroomonderbreker, waardoor de stroomonderbreker een compleet intelligent automatiseringsapparaat wordt met beschermings- en schakelfuncties, en de hoogste betrouwbaarheidsdoelstelling, de minste componentinterface bereikt, om de toepassing in het secundaire middenspanningsdistributiesysteem te vergemakkelijken. Dit is ook de huidige ontwikkelingsstatus van het laagspanningsdistributiesysteem.
4. Technische prestaties
4.1 Elektrische en mechanische levensduur
Uit gebruikservaring blijkt dat zowel vacuümstroomonderbrekers als SF6-stroomonderbrekers onderhoudsvrij kunnen zijn. Hoogwaardige SF6-stroomonderbrekers en vacuümstroomonderbrekers voldoen volledig aan de standaardvereisten van klasse B-stroomonderbrekers in IEC60056. Dat wil zeggen dat klasse B-stroomonderbrekers geen onderhoud aan de schakelcomponenten vereisen binnen de verwachte levensduur, maar alleen onderhoud aan andere componenten. IEC bepaalt het aantal handelingen dat de stroomonderbreker moet kunnen voltooien op basis van de gebruiksomstandigheden, zoals het uitlaatleidingnetwerk dat is aangesloten op de stroomonderbreker en of de herinschakelschakelaar wordt gebruikt.
4.2 Werking overspanning
SF6-stroomonderbrekers hebben een laag overspanningsniveau bij gebruik zonder dat er externe apparaten nodig zijn.
Vacuümschakelaars met moderne contactmaterialen vertonen ook lage niveaus van onderbrekingsstroom. Echter, in speciale toepassingen kan een gedetailleerde systeemparameterstudie vereist zijn om te bepalen of een speciaal overspanningsbegrenzingsapparaat vereist is, wat voornamelijk afhangt van de kenmerken van de industriële installatie.
5. Toepassingsvoorbeelden
(1) Uitlaatleidingen en -kabels: Zowel vacuüm- als SF6-stroomonderbrekers voldoen aan de eisen wanneer ze worden gebruikt om het uitlaatleidingdistributienetwerk af te sluiten en te beschermen.
(2) Transformatoren: Moderne vacuümschakelaars en SF6-schakelaars zijn geschikt voor het uitschakelen van de excitatiestroom van onbelaste transformatoren met een overspanningsveelvoud van minder dan 3.0.
In sommige speciale gevallen, bijvoorbeeld wanneer vacuümschakelaars worden gebruikt om droge transformatoren in industriële apparatuur af te sluiten, worden bliksemafleiders aanbevolen.
(3) Motoren: Wanneer stroomonderbrekers worden gebruikt om motoren uit te schakelen, moet er volledige aandacht worden besteed aan het probleem van het omgaan met overspanning. De streeflimiet van overspanning is minder dan 2,5 keer, wat kan worden bereikt door beide stroomonderbrekers. Wanneer vacuümstroomonderbrekers worden gebruikt om kleine motoren uit te schakelen (startstroom minder dan 600A), kunnen maatregelen nodig zijn om overspanning te beperken vanwege meerdere herontstekingen van de boog, wat een fenomeen is met een zeer lage waarschijnlijkheid.
(4) Condensatorbanken: Beide technologieën zijn toepasbaar op condensatorbankschakeling zonder herontsteking. Bij schakeling in groepen moeten mogelijk reactoren worden geïnstalleerd om de impactstroom te beperken. Synchrone regeltechnologie van stroomonderbrekers is een effectieve oplossing voor dit probleem. SF6-stroomonderbrekers worden met name aanbevolen voor toepassingen met nominale spanningen boven 27 kV.
(5) Boogovens: Het schakelen van boogovens wordt gekenmerkt door frequente werking, hoge stroom en korte intervallen. Vacuümschakelaars zijn bijzonder geschikt voor dergelijke toepassingen.
(6) Shuntreactoren: SF6-stroomonderbrekers zijn geschikt voor het schakelen van shuntreactoren, die doorgaans een overspanningsveelvoud van minder dan 2,5 hebben. Bij gebruik van vacuümstroomonderbrekers kunnen aanvullende maatregelen nodig zijn om overspanning te beperken.
(7) Geëlektrificeerde spoorwegtractie: In principe kunnen beide stroomonderbrekers worden gebruikt, maar in sommige toepassingen met laagfrequente voedingen (zoals 16,67 Hz) worden vacuümstroomonderbrekers aanbevolen.
6. Conclusie
Vanuit het oogpunt van gebruik zijn SF6-stroomonderbrekers en vacuümstroomonderbrekers complementaire technologieën. Economische factoren, gebruikersvoorkeuren, gewoonten in het land, productiemogelijkheden en speciale schakelvereisten zijn de belangrijkste factoren voor besluitvormers bij het bepalen van het type stroomonderbreker. Speciale vereisten zoals het afstemmen van de stroomonderbreker op de werkomstandigheden en frequent schakelen kunnen aanvullende factoren zijn die van invloed zijn op de selectie van het type stroomonderbreker. Op dit moment kan een uitgebreide studie nodig zijn om de beste keuze te maken.
Als professionele fabrikant vanvacuümschakelaars EnSF6-stroomonderbrekers, zijn wij ons terdege bewust van het belang en zetten wij ons in om klanten te voorzien van hoogwaardige producten en diensten. Voor meer informatie kunt u gerust contact met ons opnemen.
Email: jasmine@yawei-electric.com
WhatsApp: +86 13584708127
