Kokie yra izoliuojančios rankovės vakuumo jungiklio privalumai

Neprilygstamas dielektrinis stiprumas ir lankui gesinti skirtos savybės

Kaip vakuumo izoliacija leidžia greitai ir kontaktus apsaugant išgesti lankui

Vakuumo izoliacija labai gerai veikia lankui gesinti tų vakuumo jungiklių su izoliacinėmis apvalkalais. Kai kontaktai atsiskleidžia, metalo garai jonizuojasi ir sukuria plazminį lanką. Tačiau būtent tai daro vakuumą ypatingu – aplink beveik nėra dalelių, kurios palaikytų tą lanką, todėl jis užges per tik 8 milisekundes. Tai daug greičiau nei įvyksta SF6 arba oru izoliuotose sistemose. Greitas veikimas reiškia, kad kontaktams patenka mažiau energijos, todėl jie ilgiau išlaiko savo būklę ir nevirsta susidėvėjusiais. Be to, susidaro metalo garų apsauginiai skydai aplink kontaktus, kurie slopina jonizaciją ir išlaiko geras izoliacines savybes net po to, kai srovė nustoja tekėti. Realiojo pasaulio bandymai parodė, kad po 10 000 operacijų vakuumo jungikliai turi apie 40 % mažiau kontaktų susidėvėjimo lyginant su dujiniais analogais. Ši patikimumo savybė daro vakuumo vienetus ypač tinkamais taikymams, kuriems reikia dažno jungimo, pvz., kondensatorių bankų valdymui ar variklių valdymui, kur svarbiausia nuosekli ir patikima veikla.

Dialektrinės tvirtumo palyginimas: vakuumas prieš orą ir SF ₆kritinėse tarpų atstumo reikšmėse

Vakuumas yra ypatingai efektyvus ten, kur tai labiausiai svarbu: 1–10 mm kontaktų tarpuose, būdinguose vidutinės įtampos apsaugos įrenginiams. 10 mm atstumu jo dielektrinė tvirtumas yra 8–10 kartų didesnis nei oro ir 2–3 kartus didesnis nei SF ₆. Šis pranašumas dar labiau sustiprėja mažesniuose tarpuose – ypač svarbu kompaktiškoms, aukštos našumo konstrukcijoms:

Ši įtaisytoji galimybė leidžia sukurti mažesnį ir patikimesnį jungiklių įrenginį, tuo pat metu užtikrinant atsparumą įtampų viršūnėms. Skirtingai nuo SF ₆, vakuumo veikimo charakteristikos nepriklauso nuo slėgio ir nekelia šiltnamio efektą sukeliančių dujų rizikos – tai ypač svarbu aplinkai jautriose ar reglamentavimu apribojamose įrengimo vietose.

Gerinta eksploatacinė sauga dėl kietosios sandarios izoliacijos

Nulinis išorinis lankas ir izoliacinės apvalkalinės vakuuminės jungties vientisumo išlaikymas

Izoliuojantys vakuuminiai jungikliai turi visiškai uždaryti konstrukciją, kuri neleidžia išoriniams lankams ištrūkti. Kai atsiranda gedimų, vakuumo perjungiklis užsidaro į formuotą epoksido izoliaciją, kuri saugiai įkalina plytos plazmos. Tai ypač svarbu užtvirkštose pramoninėse patalpose, kur nuo 2024 m. pagal NFPA 70E standartus spinduliuotės spinduliai sukelia apie 70% visų sužalojimų elektros spinduliais. Palyginti su sistemomis, kuriose yra tik paviršiaus izoliacija, šie pertraukliai turi tūrio izoliaciją, kuri pašalina tas problemines oro spragas, kuriose drėgmė ir purvinumas gali pradėti sekti gedimus. Vandeninis barjeras išlaiko elektrinį stabilumą net ir tada, kai drėgmė didėja, o vienpadelio konstrukcija lengvai atsparus vibracijoms ir temperatūros pokyčiams. Tai reiškia, kad operatoriams tai reiškia, kad jie dešimtmečius galės patikimai veikti, nesirūpindami, kad jų įrenginiai bus tikrinami, kad jų dujos bus pakankamai aukštos, kad būtų uždaryti nutekėjimai ar kad jie atliktų įprastą techninę priežiūrą.

Ilgalaikis patikimumas ir trumpesnis gyvavimo ciklo techninis aptarnavimas

MTBF lyginamasis rodiklis: 25+ metų izoliuojamų vakuuminių grandinių perjungėjų ir įprastų alternatyvų gamyba

Vakuuminiai grandinės pertraukikliai su izoliacinėmis apvalkalais pasižymi įspūdingu vidutiniu nežlugimo laiku (MTBF) – daugiau kaip 25 metai, kas beveik dvigubai viršija standartinių SF6 arba oru veikiamų modelių rodiklius, kaip nurodyta IEC 2023 m. duomenyse. Kodėl jie tarnauja taip ilgai? Na, vakuuminiai pertraukikliai laikui bėgant susidėvi labai mažai. Jie atsparūs aplinkos poveikiui ir parodo labai mažą kontaktų nusidėvėjimą, išlaikydami varžos lygį viduje 1 % ribų net po 10 000 veiksmų. Tradiciniai SF6 pertraukikliai dažniausiai sugenda apie 12–15 metų žymėje, nes jų dujos suskyla, o sandarinimo elementai susidėvi. Oro grandinės pertraukikliai taip pat nedemonstruoja gerokai geresnių rezultatų – jų kontaktai dažnai turi būti keičiami dar prieš pasiekiant 10 metų ribą. Kas suteikia vakuominiams pertraukikliams pranašumą? Jų keraminė ir metalinė sandarinimo sistema neleidžia patekti drėgmei – tai viena iš pagrindinių senųjų konstrukcijų gedimų priežasčių. Pagal 2024 m. CIGRE tyrimų išvadas, komunalinės įmonės praneša apie 73 % mažiau netikėtų nutraukimų naudodamos šią technologiją.

Duju stebėjimo ir sandarinimo tikrinimų pašalinimas dėl kietosios izoliacijos vakuumo konstrukcijos

Vakuumo technologija, izoliuota kietosiomis medžiagomis, pašalina apie 85 procentus įprastos techninės priežiūros darbų, nes, kaip nustatė praėjusiais metais IEEE tyrimas, ji visiškai nereikalauja dujų valdymo. Tradicinėse SF6 sistemose kiekvieną tris mėnesius reikia tikrinti nuotėkio vietą, taip pat būtina tikrinti dujų grynumą, kurio kaina paprastai siekia apie tūkstantį du šimtus dolerių per vienetą kasmet. Vakuumo pertraukikliai? Jie visiškai nereikalauja skysčių stebėjimo. Specialūs stiklo keraminiai sandarinimai išlaiko vakuumą daugelį metų be bet kokių dėvėjimosi požymių, todėl neegzistuoja jokios rizikos, kad SF6 išsisklaidytų, ir nebereikia vargti su šių šiltnamio efektą sukeliančių dujų ataskaitomis. Techninės priežiūros brigados šioms sistemoms skiria maždaug 60 procentų mažiau laiko nei dujomis pripildytoms sistemoms, be to, daugiau nebėra būtina turėti sertifikatą, leidžiantį dirbti su SF6. Elektrinėse, kuriose veikia penkiasdešimt ar daugiau jungiklių, vien tik techninės priežiūros išlaidos kasmet sumažėja maždaug šešiasdešimt tūkstančių dolerių, o kartu taip pat sumažėja anglies dioksido emisijos daugiau kaip 350 kilogramų, kurios kitu atveju būtų susidariusios pildant dujas.

Aplinkos ir erdvės naudingumo pranašumai

Vakuuminiai jungikliai su izoliacinėmis apvalkalais pašalina SF6, kuris yra labai stiprus šiltnamio efektą sukeliantis dujų mišinys – jo globalaus atšilimo potencialas yra apie 23 500 kartų didesnis nei įprastų CO2 emisijų. Tai reiškia, kad jie sumažina aplinkos užterštumą ir visiškai pašalina būtinybę naudoti specialią įrangą SF6 stebėjimui, tvarkymui ar šalinimui. Šių jungiklių konstrukcija yra žymiai kompaktiškesnė dėl vakuumo nutraukimo sistemos. Įrengimai užima maždaug pusę vietos lyginant su tradiciniais oru izoliuotais variantais. Tai sutaupo daug medžiagų statant transformatorines pastotes ir sumažina bendrą statybos veiklos anglies pėdsaką. Miestuose, kur kiekvienas kvadratinis metras yra vertingas, ypač tankiuose urbanistiniuose rajonuose, šios vietos taupymo galimybės turi lemiamą reikšmę. Tradicinės jungiklių sistemos tiesiog netinka siaurose vietose, o vakuuminiai jungikliai puikiai įsitaiso į modernios infrastruktūros ribojimus, nepažeisdami saugos ar veikimo rodiklių.

Kietoji sandari izoliacinė sistema stiprina atsakingą vartojimą, pašalindama išteklių intensyvius techninės priežiūros ciklus. Skirtingai nuo dujų naudojančių įrenginių, kuriems reikia reguliariai tikrinti nutekėjimą ir papildyti dujas, hermetiška vakuumo kamera išlaiko našumo vientisumą dešimtmečius be jokios įsikišimo reikšmės – sumažindama energijos suvartojimą visuose etapuose: gamyboje, montavime ir eksploatavimo laikotarpyje, o taip pat daugintant anglies mažinimą kiekviename etape.