ما هو جهد قاطع الدائرة العالي؟

المستشار الفني في Pineele

عند مناقشة أنظمة الطاقة الحديثة ، فإن أحد المكونات الحاسمة التي تبرزالجهد العاليقاطع الدائرة. معنى جهد قاطع الدائرة العالي، تطبيقاتها ، والمعلمات الفنية ، والإرشادات لاختيار المعدات المناسبة - أثناء التوافق معهاجوجل كبار المسئولين الاقتصاديين أفضل الممارساتوتعزيزEEAT (الخبرة والخبرة والسلطة والجدارة بالثقة)مبادئ.

High-voltage circuit breaker installed in an outdoor transmission substation

ماذا يعني "جهد قاطع الدائرة العالي"؟

جهد قاطع الدائرة العالييشير إلىالحد الأقصى لجهد النظامتم تصميم قاطع الدائرة لمقاطعة بأمان. الفولتية أعلى من 36 كيلو فولت، في كثير من الأحيان في نطاق72.5kV ، 132kV ، 245kV ، 400kVوحتى حتى800 كيلو فولتلأنظمة الجهد العالي للغاية.

تم تصميم هذه القواطع لإدارةمستويات طاقة هائلةويجب أن تعمل معدقة ميلي ثانية، جعل تصميمهم واختبارهم أكثر تعقيدًا من نظرائهم منخفضة الجهد.

تطبيقات قواطع الدوائر عالية الجهد

تعتبر قواطع الدوائر عالية الجهد ضرورية في المجالات التالية:

  • المحطات الفرعية للإرسال(على سبيل المثال ، مستويات 132 كيلو فولت و 400 كيلو فولت)
  • نباتات توليد الطاقة
  • محطات محول HVDC
  • تكامل الطاقة المتجددة(على سبيل المثال ، مزارع الطاقة الشمسية/الرياح على نطاق واسع)
  • المرافق الصناعيةمع معدات HV
  • أنظمة كهربة السكك الحديدية

وظيفتهم الأساسية هياكتشاف العيوبومقاطعة التدفق الحاليدون تعريض المعدات أو الموظفين أو استقرار النظام.

GIS high-voltage circuit breakers inside a modular control room

يشهد سوق مفاتيح الجهد العالي الجهد العالمي ، بما في ذلك قواطع الدوائر ، نمواً قوياً. ايماوالوكالة الدولية للطاقة (IEA)، يتم قيادة الطلب على معدات حماية الجهد العالي بواسطة:

  • تحديث الشبكة والتوسع
  • تكامل الطاقة المتجددة
  • التحضر والتصنيع
  • الحاجة إلى ارتفاع كفاءة الطاقة والمرونة

علاوة على ذلك ، يتحرك المصنعون نحوSF₆ خاليةالتقنيات استجابة للمخاوف البيئية ، حيث تستخدم الكسور التقليدية في كثير من الأحيان SF₆ (غاز دفيئة قوي) كوسيلة عازلة.

المواصفات الفنية: ما الذي يحدد "الجهد العالي"؟

مواصفةالنطاق النموذجي لقواطع دائرة HV
الجهد المقدر72.5kV - 800kV
تصنيف الدائرة القصيرة تيار25KA - 63KA
التردد المقنن50 هرتز / 60 هرتز
كسر الوقت<3 دورات (60 مللي ثانية أو أقل)
متوسط العزلSF₆ أو الهواء أو الفراغ أو الغاز البيئي
تصاعدفي الهواء الطلق ، نظم المعلومات الجغرافية ، دبابة ميتة ، دبابة حية
المعاييرIEC 62271 ، IEEE C37.04 ، ANSI C37.06

أنواع قواطع الدوائر عالية الجهد

  1. قواطع الدائرة SF₆
    • استخدم غاز الكبريت سداسي فلوريد لتبريد القوس والعزل
    • شائع جدا فوق 72.5kV
    • تصميم مضغوط ولكن المخاوف البيئية تنطبق
  2. قواطع الدائرة الفراغية (VCBS)
    • نادر ل HV ولكن الناشئة في نطاق 72.5kV
    • صيانة منخفضة جدا وصديق للبيئة
  3. قواطع الدائرة بالهواء
    • استخدم الهواء المضغوط لإطفاء الأقواس
    • في الغالب يحل محله قواطع SF₆
  4. قواطع دائرة النفط
    • تاريخيا ، الآن عفا عليها الزمن إلى حد كبير بسبب مشكلات الصيانة والسلامة
  5. قواطع الدوائر الهجينة أو النظيفة
    • استخدم مخاليط الغاز الصديقة للبيئة أو الهواء
    • اعتماد متزايد في أوروبا (على سبيل المثال ، تقنية Siemens Blue GIS)
Cutaway diagram of a high-voltage circuit breaker showing internal arc-quenching components

عالية الجهد مقابل الكسول المتوسطة/المنخفضة الجهد

ميزةالجهد العالي CBمتوسطة/منخفضة الجهد CB
نطاق الجهد> 36kV≤ 36kV
وسيط القوسSF₆ / فراغ / الهواءفي الغالب فراغ / الهواء
استخدام الحالةشبكة الإرسال / المنفعةالمباني ، لوحات ، MCCs
تثبيتفي الهواء الطلق / محطة فرعيةداخلي / خزائن
تعقيدعاليمعتدل
يكلفأعلىأدنى

معايير الاختيار: كيفية اختيار الكسارة المناسبة؟

عند اختيار قاطع دائرة عالية الجهد ، فكر في ما يلي:

  • الجهد والتقييمات الحالية:يجب مطابقة أو تجاوز مواصفات النظام
  • القدرة المقاطعة:تقييم أسوأ حالة حاكمة تيار
  • نوع العزل:SF₆ من أجل الاكتئاب ؛
  • مساحة التثبيت:نظم المعلومات الجغرافية مثالية للمحطات الفرعية الحضرية.
  • متطلبات الصيانة:توفر التصميمات الفراغية والمختومة انخفاضًا في O&M

IEEE C37.010وIEC 62271-100هي نقاط انطلاق ممتازة للاختيار الموحد.

كبار الشركات المصنعة من قواطع الدوائر عالية الجهد

يهيمن على المشهد العالمي للمفاتيح عالية الجهد::

  • ABB (Hitachi Energy)- معروف بـ Hybrid و SF₆ Breakers تصل إلى 800 كيلو فولت
  • سيمنز الطاقة-قائد في قواطع الدائرة عالية الجهد الخالية من SF₆
  • حلول شبكة GE-محفظة قوية في أنظمة نظم المعلومات الجغرافية للدبابات الحية والدبابات
  • شنايدر الكهربائي-يوفر أنظمة HV معيارية واعية للبيئة
  • ميتسوبيشي الكهربائية-قواطع دوائر قوية في الخلف
  • باينيل-مزود ناشئ مع خطوط قاطع HV فعالة من حيث التكلفة لشبكات 72.5kV-145kV

الأسئلة المتداولة

Q1: ما هو مستوى الجهد الذي يعتبر مرتفعًا لقواطع الدوائر؟

ج:يتم تصنيف أي شيء أعلى من 36kV بشكل عام على أنه الجهد العالي.

س 2: لماذا يستخدم SF₆ في الكسور عالية الجهد؟


ج:SF₆ عبارة عن عازل ممتاز وقوس ، مما يتيح تشغيلًا مضغوطًا وآمنًا وفعالًا - على الرغم من أن تأثيره البيئي قد دفع تحولًا نحو بدائل أكثر خضرة.

س 3: هل يمكنني استخدام قواطع دوائر الفراغ للتطبيقات عالية الجهد؟

ج:على الرغم من أن قواطع الفراغ تهيمن على قطاع الجهد المتوسط ، إلا أن بعض التصميمات متاحة الآن لما يصل إلى 72.5 كيلو فولت ، على الرغم من أنها أقل شيوعًا فوق تلك العتبة.

جهد قاطع الدائرة العاليأكثر من مجرد مواصفات تقنية - يحدد قدرة النظام على حماية وعزل وعمل بأمان تحت الضغط الكهربائي الشديد.

مع تطور أنظمة الطاقة نحو القدرات الأعلى والتقنيات الخضراء ، فإن اختيار دائرة الجهد العالي المناسبةالكسارةيصبح استثمارًا استراتيجيًا في كل من السلامة والاستدامة.

انتقل إلى الأعلى