ความแตกต่างระหว่าง เบรกเกอร์สูญญากาศและเบรกเกอร์ SF6ในตู้สวิตช์
1. บทนำ
เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศและเบรกเกอร์วงจร SF6 เป็นส่วนประกอบหลักในตู้สวิตช์ ในยุโรปและประเทศตะวันออกกลางส่วนใหญ่ เบรกเกอร์วงจร SF6 เป็นที่นิยม ในจีน ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศเป็นที่นิยม ในภูมิภาคอื่นๆ เทคโนโลยีทั้งสองนี้ได้รับความนิยมเกือบเท่าๆ กัน เทคโนโลยีน้ำมันสูงและน้ำมันต่ำยังคงใช้ในปริมาณเล็กน้อยในจีน ยุโรปตะวันออก อินเดีย และละตินอเมริกา แต่แนวโน้มนี้ชัดเจนมากและจะถูกแทนที่ด้วยเบรกเกอร์วงจร SF6 และเทคโนโลยีสูญญากาศในไม่ช้า ข้อมูลที่เกี่ยวข้องแสดงให้เห็นว่าบริษัทข้ามชาติในอุตสาหกรรมไฟฟ้า รวมถึง ABB มีส่วนเสริมในการพัฒนาเทคโนโลยีทั้งสองนี้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การพัฒนาล่าสุดและสำคัญที่สุดของเทคโนโลยีทั้งสองนี้ในประเทศและต่างประเทศคือการใช้ตัวกระตุ้นแม่เหล็กถาวรและการผสานรวมองค์ประกอบเซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้องในตู้สวิตช์
ลักษณะการขัดจังหวะของส่วนโค้ง 2 แบบ
2.1 เบรกเกอร์วงจร SF6
ปัจจุบันเบรกเกอร์วงจร SF6 ใช้ระบบเป่าเอง เบรกเกอร์วงจรประเภทเป่าอัตโนมัติมีพลังงานการทำงานค่อนข้างน้อย แต่มีประสิทธิภาพดี เช่น พลังงานอาร์คน้อยเมื่อตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและอายุการใช้งานไฟฟ้ายาวนาน เมื่อตัดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำน้อย แรงดันไฟเกินจะน้อยกว่า 2.5 เท่า 2.2 เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศ
หน้าสัมผัสของเบรกเกอร์วงจรสูญญากาศต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนของอาร์คสูงเมื่อเปิดและปิด เมื่อตัดกระแสไฟขนาดเล็ก ควรมีประสิทธิภาพกระแสไฟฟ้าอาร์คต่ำ การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุแสดงให้เห็นว่าวัสดุคอมโพสิตทองแดง-โครเมียมเป็นวัสดุสัมผัสที่ดีที่สุดและน่าพอใจที่สุด และวัสดุคอมโพสิตทองแดง-โครเมียมที่มีโครเมียม 20% ถึง 60% ถูกใช้เป็นวัสดุมาตรฐานสำหรับหน้าสัมผัส ในตอนแรก มีการใช้หน้าสัมผัสพิเศษเพื่อป้องกันสนามแม่เหล็กแนวรัศมีบนพื้นผิวสัมผัสของอาร์ค โดยบังคับให้รากอาร์คหมุนอย่างต่อเนื่องไปตามพื้นผิวสัมผัส จึงป้องกันความร้อนสูงเกินไปในพื้นที่และการสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอ การปรับปรุงเพิ่มเติมในรูปร่างของหน้าสัมผัสคือการพัฒนาสนามแม่เหล็กแนวแกน ซึ่งสามารถกระจายรากอาร์คได้อย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวสัมผัส
3. แนวโน้มการพัฒนาของวงจร SF6เบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าและเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ
3.1 ตัวกระตุ้นแม่เหล็กถาวร
บนพื้นผิวกลไกการทำงานของเบรกเกอร์วงจรทำได้เพียงฟังก์ชัน "เปิด-ปิด" หรือ "ปิด-เปิด" อย่างง่ายเท่านั้น เมื่อถึงตำแหน่งที่ต้องการ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าหน้าสัมผัสยังคงอยู่ในตำแหน่งนั้นจนกว่าจะได้รับคำสั่งให้เปลี่ยนตำแหน่ง ดังนั้น แอคชูเอเตอร์จึงเป็นแอคชูเอเตอร์แบบ 2 เฟสทั่วไป และประสิทธิภาพการทำงานจะต้องมีความน่าเชื่อถือสูง ในอดีต สปริงเชิงกลและกลไกลูกเบี้ยวถูกนำมาใช้เป็นเวลานานแล้ว
ตัวกระตุ้นแม่เหล็กถาวรประกอบด้วยแกนลามิเนตคงที่ แม่เหล็กถาวร ขดลวดปิดและเปิด และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษ ซึ่งสามารถให้ฟังก์ชันเสริมอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมด เช่น การประสาน การเปิด การปิด เป็นต้น และยังรวมถึงสิ่งอำนวยความสะดวกในการวินิจฉัยตนเองด้วย ตัวเก็บประจุไฟฟ้าให้กำลังการกระแทกที่จำเป็นสำหรับขดลวดเปิดและปิด ระบบกลไกของตัวกระตุ้นแม่เหล็กถาวรได้รับการปรับให้เรียบง่ายขึ้นอย่างมาก และการลดส่วนประกอบลงอย่างมากช่วยลดความน่าจะเป็นของความล้มเหลวลงตามลำดับ จึงลดระดับการบำรุงรักษาของตัวกระตุ้นลง[2] เบรกเกอร์วงจรตัวกระตุ้นแม่เหล็กสูญญากาศและ SF6 ใหม่สามารถใช้แทนกันได้อย่างสมบูรณ์ เช่นเดียวกับการออกแบบก่อนหน้านี้ ความสามารถในการใช้แทนกันได้นี้ช่วยให้สามารถติดตั้งตู้สวิตช์ที่มีอยู่ใหม่ได้ด้วยการลงทุนเพียงเล็กน้อย
3.2 การบูรณาการองค์ประกอบเซ็นเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
การใช้ซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมและองค์ประกอบเซ็นเซอร์กระแสและแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็น ฟังก์ชันการป้องกันจะถูกผสานเข้าในระบบควบคุมของเซอร์กิตเบรกเกอร์ ทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติอัจฉริยะที่สมบูรณ์พร้อมฟังก์ชันการป้องกันและการสลับ และบรรลุเป้าหมายความน่าเชื่อถือสูงสุด อินเทอร์เฟซส่วนประกอบที่น้อยที่สุด เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานในระบบจำหน่ายรองแรงดันปานกลาง นี่คือสถานะการพัฒนาปัจจุบันของระบบจำหน่ายแรงดันต่ำ
4.ประสิทธิภาพทางเทคนิค
4.1 อายุการใช้งานไฟฟ้าและเครื่องกล
ประสบการณ์การใช้งานแสดงให้เห็นว่าทั้งเบรกเกอร์วงจรสูญญากาศและเบรกเกอร์วงจร SF6 ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษา เบรกเกอร์วงจร SF6 คุณภาพสูงและเบรกเกอร์วงจรสูญญากาศเป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐานของเบรกเกอร์วงจรคลาส B ใน IEC60056 อย่างสมบูรณ์ กล่าวคือ เบรกเกอร์วงจรคลาส B ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาส่วนประกอบเบรกเกอร์ภายในอายุการใช้งานที่คาดไว้ แต่ต้องการการบำรุงรักษาส่วนประกอบอื่นๆ เท่านั้น IEC กำหนดจำนวนการทำงานที่เบรกเกอร์วงจรควรสามารถทำได้โดยพิจารณาจากเงื่อนไขการใช้งาน เช่น เครือข่ายท่อไอเสียที่เชื่อมต่อกับเบรกเกอร์วงจรและว่ามีการใช้สวิตช์ปิดซ้ำหรือไม่
4.2 การทำงานแรงดันไฟเกิน
เบรกเกอร์วงจร SF6 มีระดับแรงดันไฟฟ้าเกินขณะทำงานต่ำโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ภายนอกใดๆ
เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศที่มีวัสดุสัมผัสที่ทันสมัยยังแสดงให้เห็นระดับกระแสไฟขัดข้องต่ำ อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานพิเศษ อาจต้องมีการศึกษาพารามิเตอร์ระบบโดยละเอียดเพื่อพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีอุปกรณ์จำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินพิเศษหรือไม่ ซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของการติดตั้งทางอุตสาหกรรม
5. ตัวอย่างการใช้งาน
(1) ท่อไอเสียและสายเคเบิล: เมื่อใช้ตัดและปกป้องเครือข่ายการจ่ายท่อไอเสีย ทั้งเบรกเกอร์วงจรสูญญากาศและ SF6 ต่างก็ปฏิบัติตามข้อกำหนด
(2) หม้อแปลง: เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศสมัยใหม่และเบรกเกอร์วงจร SF6 เหมาะสำหรับการตัดกระแสไฟฟ้ากระตุ้นของหม้อแปลงที่ไม่มีโหลดที่มีค่าแรงดันไฟเกินที่น้อยกว่า 3.0
ในกรณีพิเศษบางกรณี เช่น เมื่อใช้เบรกเกอร์สูญญากาศเพื่อตัดหม้อแปลงชนิดแห้งในอุปกรณ์อุตสาหกรรม ขอแนะนำให้ใช้อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า
(3) มอเตอร์: เมื่อใช้เบรกเกอร์วงจรเพื่อตัดมอเตอร์ จะต้องใส่ใจอย่างเต็มที่กับปัญหาการจัดการกับแรงดันไฟเกิน เป้าหมายขีดจำกัดของแรงดันไฟเกินคือต่ำกว่า 2.5 เท่า ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เบรกเกอร์วงจรทั้งสองตัว เมื่อใช้เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศเพื่อตัดมอเตอร์ขนาดเล็ก (กระแสเริ่มต้นน้อยกว่า 600A) อาจต้องมีมาตรการจำกัดแรงดันไฟเกินเนื่องจากอาร์คจุดไฟซ้ำหลายครั้ง ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ความน่าจะเป็นต่ำมาก
(4) ตัวเก็บประจุ: เทคโนโลยีทั้งสองอย่างสามารถนำไปใช้กับการสลับตัวเก็บประจุโดยไม่ต้องจุดไฟซ้ำได้ เมื่อสลับเป็นกลุ่ม อาจจำเป็นต้องติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์เพื่อจำกัดกระแสกระแทก เทคโนโลยีการควบคุมแบบซิงโครนัสของเบรกเกอร์วงจรเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสำหรับปัญหานี้ เบรกเกอร์วงจร SF6 ขอแนะนำเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดสูงกว่า 27kV
(5) เตาเผาแบบอาร์ก: การสลับเตาเผาแบบอาร์กมีลักษณะการทำงานบ่อยครั้ง กระแสไฟฟ้าสูง และช่วงเวลาสั้น เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานดังกล่าว
(6) รีแอคเตอร์ชันท์: เบรกเกอร์วงจร SF6 เหมาะสำหรับรีแอคเตอร์ชันท์แบบสวิตชิ่ง ซึ่งโดยปกติจะมีค่าแรงดันไฟเกินที่น้อยกว่า 2.5 อาจต้องมีมาตรการเพิ่มเติมเพื่อจำกัดแรงดันไฟเกินเมื่อใช้เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศ
(7) ระบบขับเคลื่อนทางรถไฟที่ใช้ไฟฟ้า: โดยหลักการแล้ว สามารถใช้เบรกเกอร์วงจรได้ทั้งสองแบบ แต่ในแอปพลิเคชันแหล่งจ่ายไฟความถี่ต่ำบางประเภท (เช่น 16.67Hz) ขอแนะนำให้ใช้เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ
6. บทสรุป
จากมุมมองการใช้งาน เบรกเกอร์วงจร SF6 และเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศเป็นเทคโนโลยีเสริม ปัจจัยทางเศรษฐกิจ ความชอบของผู้ใช้ นิสัยในประเทศ ความสามารถในการผลิต และข้อกำหนดการสลับพิเศษเป็นปัจจัยหลักที่ผู้ตัดสินใจในการตัดสินใจเลือกประเภทของเบรกเกอร์วงจร ข้อกำหนดพิเศษ เช่น การจับคู่เบรกเกอร์วงจรกับสภาพการทำงานและการสลับบ่อยครั้งอาจเป็นปัจจัยเพิ่มเติมที่ส่งผลต่อการเลือกประเภทของเบรกเกอร์วงจร ในเวลานี้ อาจจำเป็นต้องมีการศึกษาอย่างครอบคลุมเพื่อเลือกสิ่งที่ดีที่สุด
ในฐานะผู้ผลิตมืออาชีพของเบรกเกอร์สูญญากาศ และเบรกเกอร์ SF6เราตระหนักดีถึงความสำคัญและมุ่งมั่นที่จะมอบผลิตภัณฑ์และบริการคุณภาพสูงให้กับลูกค้า หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อเรา
Email: jasmine@yawei-electric.com
วอทส์แอป: +86 13584708127
