35KV 육불화황 SF6 회로 차단기의 장점은 무엇인가요?
육불화황 차단기는 육불화황(SF6) 가스를 소화매체 및 절연매체로 사용하는 차단기로서 SF6 차단기라고도 한다. SF6는 강력한 소호 특성을 지닌 가스로 1930년에 발견되어 1937년에 전기 장비에 적용되었습니다. SF6 가스는 1955년부터 회로 차단기의 소호 매체로 사용되기 시작했습니다.
1960년대 이전에는 35kV 이상의 전력망에 기중차단기와 오일차단기가 주로 사용되었는데, 이는 SF6 가스의 우수한 특성으로 인해 이러한 유형의 회로차단기의 단일 차단기가 훨씬 더 높은 전압을 갖습니다. 압축공기 차단기나 오일리스 차단기보다 전류 매개변수가 높기 때문에 높은 공기압과 상당한 수의 직렬 차단이 필요하지 않으므로 1970년대에는 SF6 차단기가 점차적으로 이 두 차단기를 대체하여 널리 사용되었습니다. 우리나라는 1967년부터 SF6 차단기 개발을 시작하여 현재 10kV, 35kV, 220kV, 500kV 전압 레벨의 SF6 차단기 개발에 성공했습니다. 1990년대 말에는 석유차단기가 거의 사라지고 개폐기기 중 하나인 SF6차단기가 국내외에서 압도적인 위치를 차지하게 되었다.
SF6 회로 차단기는 다양한 아크 소화 원리에 따라 이중 압력 가스형, 단일 압력 가스형 및 소용돌이 아크 구조로 나눌 수 있습니다.
(1) 이중압력 가스소호실
복압식 가스소호실의 구조는 그림 7-8과 같다. 이중 압력 회로 차단기는 아크 소화실과 기타 부품에서 서로 다른 SF6 가스 압력을 사용하는 것을 의미합니다. 정상적인 상황에서는(폐쇄 및 차단 후) 고압 가스와 저압 가스가 차단될 때만 분리됩니다. 접점의 이동 가동접점과 정지접점 사이에 아크가 발생한 후, 고전압실의 SF6 가스가 소호실(접점노즐)에 기류를 형성하여 아크를 불어 소호한 후 소호합니다. 차단이 완료되면 블로우 밸브가 자동으로 닫히고 가스 분사가 중지되며 고압 챔버의 SF6 가스가 에어 펌프를 통해 저압 챔버에서 고압 챔버로 보내집니다. 이러한 방식으로 전류가 차단되면 아크를 소멸할 수 있을 만큼 충분한 압력으로 공기가 분사되는 것이 보장됩니다.
그림 7-8 이중압력 아크소호실 구조
1. 저압실 2. 흡입밸브 3. 고압실 4. 파이프라인 5. 압축기 펌프
p>
복압식 가스식 SF6 차단기의 구조는 비교적 복잡하여 초기에는 널리 사용되었으나 현재는 거의 사용되지 않는 구조이다.
(2) 단일 압력 가스 차단기
단일 압력 가스 차단기의 SF6 가스 압력은 다른 부품의 압력과 동일합니다. SF6 가스는 자연적으로 압축된 형태를 이루고 노즐(소화실)로 배출됩니다. 가동 접점의 이동 속도는 이동이 멈출 때 분사되는 공기의 양에 따라 달라집니다. 종료되었습니다. 그 구조는 그림 7-9와 같습니다. 가동접점과 공기압 커버, 노즐이 하나로 통합되어 있습니다. 가동접점이 아래쪽으로 이동하면 공기압 커버가 자연스럽게 압력 피스톤을 형성하고, 그 안에 SF6 가스의 압력이 형성됩니다. 하부가 증가한 다음 노즐에서 파단 아크 소화 챔버로 공기가 불어 아크 소화 과정이 완료됩니다. 이 회로 차단기도 지속적으로 개선되고 있으며 다른 고전압 배전반에 일반적으로 사용됩니다.
그림 7-9 단일 압력 아크 소화실 구조
1. 압축기실 2. 폐쇄 위치 3. 정적 접점 4. 노즐 5. 이동 접점 6. 압축기 커버
p>
공압식 차단기는 주로 110kV 이상의 고전압 전력망에 사용되며 차단 전류는 수십 kA에 달합니다. 소호실과 내부 구조가 비교적 복잡하기 때문에 가격이 상대적으로 높습니다.
(3) 스월링 아크 소화실
스월링 아크 소화실은 아크 전류에 의해 발생하는 자기장의 힘을 이용하여 아크가 특정 구간을 따라 고속으로 회전하게 하는 것입니다. 호의 질량은 상대적으로 가볍기 때문에 고속으로 회전하면 호가 점차 길어지고 결국 소멸됩니다. 소용돌이 아크 효과를 높이기 위해 일반적으로 소용돌이 아크 코일(또는 자기 송풍 코일)에 아크 전류를 흐르게 하여 자기장력을 증가시킵니다. 일반적으로 전류가 클수록 아크를 소멸하기가 더 어렵습니다. 그러나 회전 아크 SF6 회로 차단기의 경우 자기장 힘은 전류 크기에 비례합니다. 또한 증가하며 아크는 여전히 신속하게 소멸될 수 있습니다. 전류가 작은 경우 전류가 감소함에 따라 자기장이 감소하므로 전류 차단 현상 없이 아크 소멸 효과도 얻을 수 있습니다(그림 7-10).
그림 7-10 회전 아크 아크 소화실 구조
1. 원통형 전극 2. 자력선 3. 닫힘 위치 4. 아크 구동 코일 5. 이동 접점 6 .Arc
SF6 가스는 회로 차단기 설계를 더욱 정교하고 안정적이며 사용하기 쉽게 만듭니다. 주요 장점은 다음과 같습니다.
(1) 컴팩트한 구조, 공간 절약 및 전기적 거리 장비는 감소, 낮은 작동 전력 및 저소음이 가능합니다.
(2) 금속용기에 충전부와 파손부를 밀봉하고, 금속을 외부에 접지시켜 놓기 때문에 우발적인 감전사고를 방지하고 외부 물체가 장비 내부로 침입하는 것을 방지하며, 장비 작동을 더욱 안정적으로 만듭니다.
(3) 낮은 기압에서 사용하는 경우 제로 크로싱 근처에서 전류가 차단되도록 하여 전류 차단 추세를 최소화하고 전류 차단으로 인한 작동 과전압을 방지하여 절연 수준을 낮출 수 있습니다. 장비 요구 사항에 부합하며 커패시터 전류를 차단할 때 재점화가 발생하지 않습니다.
(4) 아크 시간이 짧고 전류 차단 용량이 크며 접점의 연소 및 부식이 적습니다.
(5) 밀봉 상태가 양호하여 기기 내부를 건조하게 유지할 수 있으며 외부 습기의 영향을 받지 않습니다.
(6) 가연성 또는 폭발성 물질이 없어 변전소의 안전성과 신뢰성이 향상됩니다.
(7) 아크 발생 후에는 장치에 탄소 침전물이 없어 전기 탄소의 흔적을 제거하고 절연 파괴를 방지할 수 있습니다.
(8) SF6 가스는 절연성이 뛰어나 장치의 전기적 거리를 크게 줄일 수 있습니다.
(9) SF6 회로 차단기는 완전 밀폐형이므로 실내, 특히 탄광 및 기타 폭발 위험이 있는 장소에서 사용할 수 있습니다.