Leistungsschalter SF6: Vor- und Nachteile des Betriebs

Ein Artikel über die Vor- und Nachteile von SF6-Hochspannungs-Leistungsschaltern.

Hochspannungs-Leistungsschalter werden verwendet, um den Hochspannungszustand einer „Ein-Aus“-Leitung zum Zweck der Betriebskontrolle des bestehenden Stromversorgungssystems zu ändern und in Notsituationen Geräte oder einen Teil des Netzes abzuschalten.

Für folgende Zwecke werden Hochspannungsschalter eingesetzt:

• Butter;

• Luft;

• Vakuum;

• SF6-Gas.

Die Namen der Schalter spiegeln die Zusammensetzung des Mediums wider, das zum Löschen des Lichtbogens zwischen den Kontakten des Schalters dient, der beim Schalten von Hochspannung entsteht. Hier sind einige Vorbehalte gegenüber dem Ölschalter angebracht – richtiger wäre es zu sagen, dass der Lichtbogen in einer Art Gasblase erlischt, die beim Lichtbogen in der Dicke des Ölvolumens entsteht. Ölschalter sind einfach und kostengünstig zu bedienen, aber brandstiftend und explosiv.

Im Luftunterbrecher wird der Lichtbogen durch den starken Luftstrom aus den Druckbehältern gelöscht.Hochspannungs-Luftleistungsschalter können wie Öl-Leistungsschalter für den gesamten Bereich der verwendeten Spannungen und Ströme hergestellt werden. Ihre Konstruktion ist jedoch komplizierter und teurer als die von Erdölkraftwerken, und ihr Betrieb erfordert eine Kompressorstation, um saubere, trockene Luft zu erzeugen.

Der Vakuum-Schaltlichtbogen löscht im Vakuumraum der Lichtbogenkammer. Die Spannungsfestigkeit des Vakuums ist extrem hoch und erholt sich nach einem Stromausfall sehr schnell. Darüber hinaus zeichnen sich solche Schalter durch eine hohe Zuverlässigkeit und einen geringen Wartungsaufwand sowie einen einfachen Aufbau aus.

Zu den Nachteilen von Vakuumschaltern zählen:

• hoher Preis;

• die Möglichkeit einer Überspannung im Netzwerk unter bestimmten Bedingungen;

• Die Herstellung von Schaltern für höhere Spannungen erfordert bestimmte technische Tricks.

SF6-Hochspannungs-Leistungsschalter, deren Lichtbogeneinrichtungen in der Umgebung arbeiten «Elektrotechnisches Gas» SF6, vereinen die Vorteile verschiedener Schaltertypen:

• Es ist möglich, SF6-Leistungsschalter für jede der im Haushaltsstrom verwendeten Spannungen zu verwenden.

• geringes Gewicht und geringe Gesamtabmessungen der Konstruktion von SF6-Leistungsschaltern in Kombination mit geräuschlosem Betrieb des Antriebs;

• der Lichtbogen wird in einem geschlossenen Gasvolumen ohne Zugang zur Atmosphäre gelöscht;

• unschädlich für Menschen, umweltfreundlich, Inertgasmedien des SF6-Leistungsschalters;

• erhöhte Schaltleistung des SF6-Leistungsschalters;

• Betrieb im Schaltmodus von hohen und niedrigen Strömen ohne Auftreten einer Überspannung, wodurch das Vorhandensein von Überspannungsbegrenzern automatisch ausgeschlossen wird (Überspannungsbegrenzung);

• hohe Zuverlässigkeit des SF6-Leistungsschalters, die Überholungszeit erhöht sich auf 15 Jahre;

• Brandschutz der Ausrüstung.

Zu den Nachteilen von SF6-Leistungsschaltern gehören:

• hohe Ausrüstungskosten und laufende Betriebskosten, da die Qualitätsanforderungen an SF6-Gas sehr hoch sind;

• die Umgebungstemperatur beeinflusst den physikalischen Zustand des SF6-Gases, was den Einsatz von Heizsystemen mit Leistungsschaltern bei niedrigen Temperaturen erfordert (bei -40 °C wird SF6-Gas flüssig);

• die Schaltleistung eines SF6-Leistungsschalters ist geringer als die eines ähnlichen Vakuum-Leistungsschalters;

• Da SF6 sehr flüssig ist, sind hochwertige Tank- und Rohrleitungsdichtungen erforderlich.

Ende des letzten Jahrhunderts gab es einen technologischen Durchbruch im weltweiten Energiesektor Hochspannungsschaltanlagen… Öl- und Luft-Leistungsschalter wichen nach und nach den Vakuum- und SF6-Leistungsschaltern. Dies liegt an den hervorragenden Lichtbogenunterdrückungseigenschaften des Vakuums sowie des Gases mit der chemischen Formel SF6, genannt SF6, und der durch deren Verwendung erhöhten Sicherheit beim Betrieb der Schaltgeräte. Und obwohl vakuum- und gasisolierte Geräte nicht billig sind, wurde noch kein würdiger Konkurrent für Lichtbogen-Vakuum- und SF6-Löschgeräte gefunden.