Pengenalan Skema Pemadaman Busur Paralel pada Sakelar Pemutus Beban Vakum Bebas SF6 di Unit Utama MVRing

Saat rangkaian tegangan tinggi diputus, tegangan akan memecah udara dan menghasilkan gas bebas bersuhu tinggi dan berkonduktivitas tinggi, yang muncul sebagai percikan suhu tinggi sesaat, yang merupakan busur listrik.

Kerusakan akibat busur listrik sangat tinggi: busur listrik akan menghasilkan suhu tinggi, yang akan mengikis permukaan kontak dan membakar bahan isolasi. Dua kontak yang awalnya terputus membentuk arus listrik karena adanya busur listrik, yang memperpanjang waktu bagi sakelar untuk memutus sirkuit dan memperparah kerusakan yang disebabkan oleh gangguan hubung singkat pada sistem tenaga listrik. Busur listrik dapat menyebabkan kebakaran atau bahkan ledakan.

Oleh karena itu, pemadaman busur listrik telah menjadi mata rantai penting dalam peralatan listrik bertegangan tinggi. Ambil contoh unit utama ring. Unit ini perlu menyelesaikan pengalihan sirkuit tegangan tinggi, dan harus ditempatkan di area padat penduduk seperti bandara dan area pemukiman. Keamanannya harus terjamin.

Untuk menghilangkan busur, metode tradisional terutama mencakup ide-ide berikut:

1. Jatuhkan Bahasa Indonesia: Vtegangan.

Berbicara tentang pengurangan tegangan, beberapa orang berharap untuk secara langsung mengurangi tegangan di sirkuit, tetapi ini jelas tidak mungkin. Lagi pula, yang perlu dilakukan peralatan adalah menyelesaikan pemutusan sirkuit selama transmisi tegangan tinggi. Itu tidak selalu dapat mengubah transmisi tegangan tinggi ke transmisi tegangan rendah. Tegangan jatuh di sini adalah tegangan pada saat kontak jatuh terputus! Kita tahu bahwa U=IR, ketika kontak terputus, R akan meningkat secara instan. Jika kita ingin meminimalkan U, kita harus memastikan bahwa arus yang mengalir melalui kontak minimum pada saat kontak terputus. Perhatikan juga bahwa di sirkuit AC, persimpangan nol arus dan tegangan sering kali tidak sinkron, tergantung pada jenis beban.

Untuk meminimalkan tegangan pada kontak saat kontak terbuka, pastikan bahwa aksi terjadi saat arus melewati nol. Jadi idealnya, I tepat 0, U=IR=0, jadi tidak akan terjadi busur. Namun, ini tidak terjadi. Ide ini sulit. Kesulitannya adalah bahwa struktur mekanis harus beroperasi secara akurat pada arus 50Hz. Dibandingkan dengan perubahan arus yang cepat (50Hz), kontak mekanis bergerak terlalu lambat. Yang lebih penting, perbedaan waktu antara kedua aksi tersebut juga berbeda! Kali ini Anda memicunya, ia terputus setelah 15 ms, dan saat Anda memicunya berikutnya, ia terputus setelah 22 ms. Rentang jitter ini sangat penting di bawah arus 50Hz.

2. Udara Bmerendahkan diri Emembedakan Arc.

Setelah busur terbentuk, busur dapat dipadamkan dengan meniupkan udara, yang sering kita sebut sebagai peniupan busur. Peniupan busur menggunakan aliran udara untuk bekerja pada busur, yang secara efektif dapat mendinginkan busur, meningkatkan tekanan di zona busur, dan membuang sisa gas bebas, sehingga memiliki kinerja pemadaman busur yang baik. Metode peniupan busur dapat berupa peniupan horizontal atau peniupan vertikal.

Selain itu, beberapa kisi dapat ditambahkan di sekitar bagian tempat busur dihasilkan, sehingga busur dapat diputus. Ini membantu memadamkan busur dengan cepat.

Tentu saja, memadamkan busur api bukan tentang mencari orang yang bisa ditiup. Aliran udara yang dihasilkan oleh aksi kontak dapat digunakan untuk menyelesaikan operasi peniupan busur api.

Dalam keadaan normal, sebagian besar metode peniupan busur digunakan. Lagi pula, biaya penerapan metode ini tidak tinggi. Misalnya, berbagai ruang pemadam busur akan memiliki mekanisme peniupan busur dan kisi-kisi.

3. Mengganti Mmedia.

Jika kita mengganti media dengan sifat isolasi yang lebih baik dan memutus sirkuit di media ini, busur api dapat dikurangi. Hal yang paling mudah untuk dipikirkan adalah vakum. Efek pemadaman busur api dari pemutus vakum sangat baik, tetapi biaya vakum tinggi dan masa pakainya pendek.

Media yang paling umum digunakan saat ini adalah sulfur heksafluorida SF6. Gas ini merupakan gas sintetis yang disintesis 100 tahun lalu oleh dua ahli kimia Prancis, Moissan dan Lebeau.

Sulfur heksafluorida memiliki karakteristik sebagai berikut:

Konduktivitas termal yang tinggi dapat dengan cepat menghantarkan suhu busur listrik. Tidak berwarna, tidak berbau, tidak beracun, memiliki sifat kimia yang stabil, dan tidak rentan terhadap reaksi kimia pada suhu ruangan. Oleh karena itu, sulfur heksafluorida banyak digunakan dalam industri tenaga listrik sebagai media isolasi dan pemutus untuk peralatan listrik tegangan menengah dan tinggi. Akan tetapi, sulfur heksafluorida merupakan gas rumah kaca dan memiliki potensi pemanasan global (GWP) sebesar 23.500, yang berarti bahwa 1 kilogram sulfur heksafluorida memiliki dampak yang sama dengan 23.500 kilogram karbon dioksida. Ini sangat serius.

Apakah ada solusi yang aman, ramah lingkungan, dan memiliki umur panjang?

4. Paralel Bahasa Indonesia: Vketajaman SAYAinterupsi (SVI) Ssolusi.

Ini adalah solusi yang lebih aman dan lebih ramah lingkungan, pertama kali diusulkan oleh Schneider Electric dan digunakan dalam unit ring main. Solusi pemutus vakum paralel terdiri dari ruang pemadam busur vakum dan sakelar isolasi di udara, yang mewujudkan operasi sakelar tiga stasiun umum dengan sejumlah kecil komponen dan biaya rendah.

Mari kita ambil solusi Schneider Electric sebagai contoh untuk memperkenalkan prinsip SVI.

Ketika kontak bergerak bergerak, arus ditransfer dari kontak diam ke pemutus vakum. Dan perlu dicatat bahwa pada saat kontak bergerak dan kontak statis dipisahkan, karena kontak berada pada potensial yang sama, tidak akan terjadi busur listrik.

Arus kemudian melewati pemutus vakum dalam posisi tertutup. Selanjutnya, digerakkan oleh kontak yang dapat digerakkan, batang poros berputar dan menggerakkan pemutus vakum untuk membuka dan menutup.

Ketika pemutusan arus selesai, kontak bergerak melepaskan batang poros dan terus berputar ke posisi isolasi. Di bawah aksi pegas penyangga, batang poros kembali ke posisi semula, sehingga menutup pemutus vakum.

Solusi ini dapat mengurangi ukuran dan biaya pemutus vakum. Karena pemutus vakum hanya bekerja pada tahap pemutusan, pemutus vakum akan menahan tegangan pemulihan transien selama pemutusan, tetapi pemutus vakum tidak perlu memiliki kemampuan penutupan hubung singkat, kemampuan menahan arus jangka pendek, dan kemampuan menahan arus kontinu. Selama fase penutupan, arus tidak melewati pemutus vakum. Selain itu, selama fase pemutusan, waktu arus mengalir melalui pemutus vakum hanya beberapa milimeter.

Dalam keadaan isolasi, kontak yang bergerak dan kontak yang diam diisolasi dalam udara kering.

Sebagai media isolasi, udara kering mempunyai keuntungan sebagai berikut:

Tidak beracun dan aman bagi operator. Anda dapat yakin bahwa peralatan tersebut dipasang di dekat tempat umum tanpa khawatir tentang kebocoran gas beracun.

Bebas polusi, menggantikan sulfur heksafluorida dan menghindari efek rumah kaca.

Mudah digunakan. Saat peralatan dibuang, gas tidak perlu melalui proses pemulihan yang rumit dan dapat langsung dilepaskan.

Dapat dilihat bahwa pemutusan vakum paralel mempunyai keuntungan dan kemungkinan dapat menggantikan larutan sulfur heksafluorida.

Selain itu, kami menemukan bahwa seluruh proses dioperasikan dengan cara yang sama seperti sakelar sulfur heksafluorida tiga posisi yang saat ini digunakan: satu operasi untuk mencapai pemutusan/isolasi, dan operasi kedua untuk mencapai pembumian. Bahkan solusi unit utama cincin Schneider Electric memiliki tapak yang sama dengan sakelar sulfur heksafluorida, dan bahkan ketinggian batang tembaga busbar dan sambungan kabel tetap tidak berubah. Ini dapat dengan mudah dimodifikasi dan skema sulfur heksafluorida asli diubah menjadi skema baru. Jadi ini adalah solusi yang lebih ramah lingkungan dan lebih aman.