Un interrupteur de charge d'air compriméest un bondé à commutation de tension moyenne (couramment trouvé dans les systèmes 10 kV et 35 kV) qui utilise de l'air comprimé de piston pour éteindre les arcs. Il combine les fonctions d'un commutateur de charge et d'un commutateur de mise à la terre, mais ne peut pas couper les courants de circuit court -.
Avantages de base
Puissant capacité d'extinction d'arc et longue durée de vie électrique
Principe: Son avantage central réside dans son interrupteur d'air comprimé unique. Lorsque l'interrupteur est ouvert, le contact mobile entraîne le piston pour comprimer l'air dans le cylindre, générant un flux d'air de vitesse élevé - qui souffle longitudinalement ou de manière transversale contre l'arc, refroidissant rapidement et allongeant l'arc, l'étectant ainsi de manière fiable lorsque le courant traverse zéro.
Résultat: Cela lui permet d'interrompre fréquemment et de manière fiable le courant de charge nominal et les courants de surcharge dans une certaine plage. Sa durée de vie électrique est généralement beaucoup plus longue que celle d'un interrupteur de charge sous vide, atteignant plus de 100 cycles ou plus.
Structure simple, haute fiabilité
Par rapport aux interrupteurs sous vide, sa structure est relativement simple, éliminant le besoin de processus complexes d'étanchéité du vide et exigeant des traitements de surface. Sa structure mécanique robuste, relativement peu de points de défaillance et son fonctionnement très fiable.
Intégration facile et conception modulaire
Les commutateurs de charge de gaz comprimés sont souvent utilisés comme composants centraux dans les unités principales du cycle (RMU). Leurs trois- phases interconnectées, partagées - conception de la chambre (trois phases logées dans une seule chambre SF6 - ou remplie d'air) est très compact, facilitant la miniaturisation et la conception modulaire de l'appareil de commutation, de l'espace de plancher de sauvegarde.
Coûts à faible entretien
En raison de leur construction robuste et durable, ils sont pratiquement entretenus - gratuits sous un fonctionnement normal et dans leur durée de vie spécifiée. Même lorsque la maintenance est nécessaire, la structure mécanique et l'arc - ont du milieu d'extinction (air ou sf6) moins coûteux à remplacer que les interrupteurs à l'aspirateur.
Déconnexion d'isolement claire
De nombreux interrupteurs de charge de gaz comprimés créent une déconnexion isolée d'isolement isolée- clairement visible -, à l'ouverture de l'air - lors de l'ouverture, fournissant une isolation électrique intuitive et une sécurité améliorée.
Inconvénients principaux
Une puissance de fonctionnement élevée nécessite un grand mécanisme de fonctionnement.
Une grande quantité de puissance de fonctionnement est nécessaire pour conduire le piston et comprimer le gaz. Cela nécessite un mécanisme de fonctionnement à ressort plus grand et plus lourd ou un moteur plus puissant, entraînant un choc de fonctionnement plus élevé et des niveaux de bruit relativement élevés.
Impacts sensibles aux environnements (pour les types isolés --)
Pour les interrupteurs d'air comprimés utilisant l'air comme milieu d'extinction d'arc, leurs performances d'extinction d'arc sont affectées par les conditions environnementales. Par exemple, à des altitudes élevées ou à des températures basses, les changements de densité de l'air peuvent affecter les performances d'extinction des arcs. Cependant, de nombreux produits actuels ont scellé la chambre d'extinction de l'arc dans le gaz SF6 ou l'air sec, éliminant largement ce désavantage.
Performances possibles lors de l'interruption de courants bas
L'extinction comprimée du gaz s'appuie sur l'énergie de l'arc pour chauffer le gaz et augmenter la pression. Lors de l'interruption de courants très bas (comme le courant d'excitation d'un transformateur non chargé ou le courant de charge d'un câble), l'énergie de l'arc peut ne pas être suffisante pour générer un coup de gaz suffisamment fort, ce qui peut facilement provoquer le starter de courant et générer une surtension de commutation. Cela les rend inférieurs aux commutateurs à vide à cet égard.
Impossible d'interrompre les courants de circuit court -
Il s'agit d'une caractéristique commune de tous les commutateurs de charge et n'est pas unique aux commutateurs de gaz comprimés. Ils doivent être utilisés en conjonction avec des fusibles de tension élevés -, qui gèrent l'interruption courte du courant de circuit -. Ils ne peuvent résister que les effets thermiques et dynamiques des courants courts de circuit -.
Considérations environnementales (pour les types de gaz SF6 -)
Pour réduire la taille et améliorer les performances, de nombreux interrupteurs de charge de gaz comprimés modernes renforcent l'interrupteur entier dans un enclos scellé et sont remplis de gaz SF6 (hexafluorure de soufre) comme moyen d'extinction d'arc et de milieu isolant. SF6 est un puissant gaz à effet de serre avec un potentiel de réchauffement climatique très élevé (GWP) et coûte cher. Cela entraîne le risque de fuite et d'impact potentiel sur l'environnement et peut être soumis à des réglementations environnementales plus strictes à l'avenir.
Résumé et comparaison
| Caractéristiques | Interrupteur de charge pneumatique | Interrupteur de charge d'aspirateur |
|---|---|---|
| Arc éteinte médium | Air comprimé / gaz SF6 | Vide |
| Puissance de fonctionnement | Grand, bruyant | Petit bruit bas |
| Vie électrique | Long | Moyen (généralement 30 à 50 cycles) |
| Interrompant le courant bas | Potentiel de blocage de courant, surtension élevée | Excellentes performances, faible surtension |
| Performance environnementale | L'utilisation de SF6 est inférieure | Bon (pas de gaz à effet de serre) |
| Structure / volume | Relativement simple, mais potentiellement grand | Compact, mais le processus de l'ampoule à vide est complexe |
| Entretien | Simple et à faible coût | L'ampoule à vide n'est pas réparable et nécessite un remplacement complet |
Scénario d'application
Les interrupteurs de charge de gaz comprimés (en particulier ceux isolés SF6) sont très adaptés à:
L'unité d'alimentation du secteur du cycle (IE Armoire principale de la bague) dans le réseau de distribution.
Contrôle de charge dans les stations de distribution.
Boîtes à succursales dans les zones industrielles et commerciales.
Sert de commutateurs pour des équipements fréquemment exploités tels que les transformateurs de fournaise et les moteurs électriques.
En résumé, les avantages des commutateurs de charge d'air comprimés résident dans leur forte capacité d'extinction de l'arc, leur longue durée de vie et leur haute fiabilité, ce qui en fait un choix idéal pour les réseaux de distribution de tension moyenne - et les réseaux de bague. Leurs inconvénients résident principalement dans leur mécanisme de fonctionnement volumineux, le potentiel de changement de surtension et les préoccupations environnementales associées à l'utilisation du gaz SF6. Lors du choix d'un commutateur, considérez ses avantages et ses inconvénients en fonction du scénario d'application spécifique (par exemple, la fréquence de fonctionnement, les conditions environnementales et les exigences environnementales).
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