Le cœur du système de puissance à haute tension - disjoncteur SF6

Aperçu

Le disjoncteur de SF6 est une d'appareil de commutation à haute tension qui utilise le gaz hexafluorure de soufre (SF6) comme extinction d'arc et milieu isolant. Il est connu comme le noyau du réseau électrique haute tension. Avec sa capacité d'extinction d'arc unique et son efficacité stable, il est largement utilisé dans divers systèmes d'alimentation et réseaux de transmission et de distribution. Il s'agit d'un équipement clé pour assurer le fonctionnement sûr du réseau électrique. Il est principalement divisé en haute tension de 72,5 kV et supérieur et moyenne de 3,6 kV ~ 72,5 kV. La fonction centrale du disjoncteur de SF6 est de couper rapidement le courant de défaut et de protéger l'équipement du réseau électrique des courts-circuits ou des dommages à la surcharge.

一. Qu'est-ce qu'un disjoncteur SF6?

Le disjoncteur de SF6 est une d'appareil de commutation à haute tension qui utilise du gaz hexafluorure de soufre (SF6) comme milieu isolant et d'extinction d'arc. Il est principalement utilisé pour couper rapidement les courants de défaut dans les circuits (tels que les courts-circuits ou les surcharges) pour éviter d'endommager l'équipement de réseau électrique. Sa plage de tension de fonctionnement couvre 3,6 kV à 800kV et est largement utilisée dans les systèmes d'alimentation moyenne, haute tension et ultra-haute tension.

二. Comment fonctionne le disjoncteur SF6?

1. Principe: le rôle du gaz SF6

Moyen isolant: La résistance à l'isolation du gaz SF6 est de 2 à 3 fois celle de l'air, qui peut isoler efficacement les pièces vivantes dans des conditions de haute tension.

Arc ExtingUishing Medium: les molécules SF6 ont une forte électronégativité et peuvent rapidement absorber l'énergie de l'arc pour réaliser l'extinction des arcs microsecondes.

Stabilité: Après décomposition à haute température de l'arc, 99% du gaz SF6 peuvent être rapidement recombinés sans polluants résiduels.

2. L'ensemble du processus de l'extinction de l'arc

Séparation de contact: le courant de défaut déclenche le disjoncteur pour fonctionner, et les contacts sont rapidement séparés et un arc est généré.

Compression du gaz: Le mécanisme de fonctionnement entraîne le piston pour comprimer le gaz SF6, formant un flux d'air à grande vitesse qui souffle vers l'arc pour réduire le degré d'ionisation.

Absorption d'énergie: les molécules SF6 capturent les électrons libres, suppriment l'arc de la poursuite, éteignant rapidement l'arc et atteignent la déconnexion du courant.

Récupération de l'isolation: Une fois l'arc éteint, le gaz SF6 restaure immédiatement la résistance à l'isolation pour empêcher l'arc de raviver et s'assurer que le circuit est complètement déconnecté.

三. Structure et composants du noyau du disjoncteur SF6

1. Chambre d'extinction d'arc

Matériel: résine céramique ou époxy résistante à haute température.

Conception: type de gaz comprimé (pression unique et double pression) ou structure d'extinction d'arc auto-énergie, adaptée à différents niveaux de courant.

2. Système de gaz

Chambre de gaz: cavité scellée remplie de gaz SF6 (pression nominale de 0,4 à 0,6 MPa).

Surveillance de la pression: le relais de densité surveille la pression du gaz en temps réel et déclenche le verrouillage ou le signal d'alarme.

3. Mécanisme de fonctionnement

Mécanisme de stockage d'énergie de printemps: économique et fiable, adapté au système de tension moyenne.

Mécanisme hydraulique / pneumatique: gros couple de sortie, utilisé pour les disjoncteurs à haute tension et à grande capacité.

Mécanisme électrique intelligent: capteur intégré, supportez le contrôle d'ouverture à distance et de clôture.

4. Structure de soutien à l'isolation

Type de colonne de porcelaine: conception standard, forte capacité anti-pollution.

Type d'isolateur composite: la veste en caoutchouc en silicone réduit le poids et a de meilleures performances à l'épreuve des explosions.

四. Avantages des disjoncteurs SF6

1. Capacité de rupture super forte: peut couper le courant de court-circuit jusqu'à 80KA, dépassant de loin les disjoncteurs de vide ordinaires.

2. Vie mécanique super longue: durée de vie mécanique jusqu'à 10 000 opérations et peut respecter 2 000 cycles de rupture à pleine capacité et sans maintenance jusqu'à 20 ans.

3. Conception compacte: l'isolation élevée de SF6 rend le volume d'équipement 40% plus petit que les disjoncteurs isolés à l'air, l'espace de sous-station d'économie.

4. Adaptabilité super forte: structure entièrement scellée, peut fonctionner de manière stable en -30 ° C à + 40 ° C, à une humidité élevée ou à un environnement poussiéreux. Cycle sans entretien jusqu'à 20 ans.

五. Innovation technologique future des disjoncteurs SF6

1. Alternatives SF6

Gaz mixte: gaz mixte SF6 / N₂ ou SF6 / CF4, réduisant la consommation SF6 et GWP de 30% ~ 50%.

2. Alternatives sans SF6:

Disser de circuit d'air sec: commercialisé dans le champ de tension moyenne (≤40,5 kV), GWP = 0.

Disjoncteur de vide + gaz respectueux de l'environnement: en cours de développement dans le champ haute tension (comme le gaz C5-FK).

3. Technologie de récupération et de régénération

Dispositif de récupération SF6: le gaz avec une pureté ≥99,9% peut être recyclé pour réduire les coûts de fonctionnement et de maintenance.

Traitement de décomposition: La technologie d'arc ou de plasma à haute température décompose le SF6 en soufre et fluorde inoffensifs.

4. Mise à niveau intelligente

Système de surveillance de l'état: les capteurs intégrés surveillent la densité de gaz, l'usure de contact, les vibrations mécaniques et la maintenance prédictive.

六. Scénarios d'application des disjoncteurs SF6

Réseau de transmission haute tension: utilisé dans des sous-stations de 500 kV et au-dessus pour protéger les transformateurs et les lignes de transmission.

Réseau électrique urbain: intégré dans le SIG (d'appareillage de commutateur isolé en gaz), adapté aux sous-stations urbaines avec un espace limité.

Nouvelle centrale énergétique: Station de booster pour les centrales électriques et les centrales électriques photovoltaïques, résistant aux opérations de départ fréquentes.

Système d'alimentation industrielle: protection des lignes entrantes pour les charges de courant élevées telles que les usines d'acier et les usines chimiques.

Conclusion

Les disjoncteurs SF6 sont les dispositifs de protection de base des systèmes de puissance à haute tension actuels en raison de leur capacité de rupture efficace. À l'avenir, l'industrie accélère sa transition vers des technologies respectueuses de l'environnement. Avec le développement de la technologie, des gaz plus sûrs et plus propres émergeront.Lugao Power Co., Ltd.combinera les performances avec la protection de l'environnement et adoptera activement l'innovation pour relever les défis et les opportunités de transformation de l'énergie. Choisissez Lugao pour obtenir des solutions de disjoncteur SF6 personnalisées pour offrir une protection efficace, fiable et durable pour votre système d'alimentation!