Anwendung und vergleichende Studie von VCB- und SF6-Leistungsschaltern

Wo ist VCB verwendet?

Der Anwendungsbereich für VCBs liegt in der Mittelspannung zwischen 3,3 kV und 36 kV. An einigen Stellen können sie auch auf HT-Ebene eingesetzt werden. Die üblichen Anwendungsbereiche sind:

Stromerzeugungsanlagen: Steuerung und Schutz von Generatorstromkreisen
Übertragungs- und Verteilerstationen: sowohl auf der Unterübertragungs- als auch auf der Verteilungsebene.
Industrieanlagen: Schützen Sie Motoren, Transformatoren und andere Geräte vor Überstrom und Kurzschlüssen.
Elektrifizierung der Eisenbahn: Für die Schaltung und den Schutz des Eisenbahnsystems.
Gewerbliche Gebäude: Für die Stromverteilung im Mittelspannungsbereich.

Was ist der Unterschied zwischen SF6- und Vakuum-Leistungsschaltern?

SF6-Schutzschalter:

Medium: Verwendet Schwefelhexafluoridgas als Lichtbogen-Löschmittel.
Spannungsbereich: Normalerweise in Hochspannungsanwendungen eingesetzt, oft über 36 kV.
Lichtbogenlöschung: SF6 ist eines der besten Gase, da es Elektronen absorbieren kann, eine Isolierung ermöglicht und Lichtbögen löscht.
Schalteigenschaften: Es bietet eine hocheffiziente Lichtbogenlöschung ohne großen Energieverlust.
Wartung: Im Vergleich zu VCBs ist ein höherer Wartungsaufwand erforderlich, da das Gas SF6 verwendet wird, das als Treibhausgas angemessen behandelt werden sollte.
Umweltauswirkungen: SF6 ist ein Supertreibhausgas, das bei einem Austritt gefährliche Umweltaspekte verursachen kann.

Vakuum-Leistungsschalter (VCB):

Medium: Verwendet ein Vakuum als Medium zur Lichtbogenlöschung.
Spannungsbereich: Hauptsächlich in Mittelspannungsanlagen bis 36 kV eingesetzt.
Lichtbogenlöschung: Der Lichtbogen wird im Vakuum gelöscht; Ionisierung und Rekombination erfolgen schnell innerhalb des Lichtbogens, wodurch dieser erlischt.
Schalteigenschaften: Besonders geeignet für wiederholtes Schalten mit gutem Schaltvermögen.
Wartung: Geringerer Wartungsaufwand im Vergleich zu SF 6-Hämmern, da die Vakuumkammern vollständig abgedichtet sind und es keine Probleme bei der Handhabung durch Gas gibt.
Auswirkungen auf die Umwelt: Umweltfreundlich, keine schädlichen Gase.

Was ist der Grund für VCB auf der HT-Seite?

VCBs sind in der Hochspannungstechnik weit verbreitet, insbesondere bei Mittelspannungsanwendungen, da sie sehr zuverlässig sind, wenig Wartung erfordern und umweltfreundlich sind. Einige der Gründe dafür sind:

Hohe Zuverlässigkeit: Der Isolator der Vakuumschaltröhre verfügt über hervorragende Isoliereigenschaften in Verbindung mit einer sehr hohen Durchschlagfestigkeit und bietet ein ausgezeichnetes Löschverhalten für den Lichtbogen.
Lange Lebensdauer: VCBs haben im Vergleich zu anderen Leistungsschaltern die höchste Lebensdauer. Aufgrund der Vakuumkammer sind sie sehr wartungsarm.
Es ist keine Gasbehandlung erforderlich: VCB enthält im Gegensatz zu SF6-Schutzschaltern keine Treibhausgase. Daher ist der Anteil sehr umweltfreundlich.
Häufiger Betrieb: VCBs können eine Lösung für häufigen Betrieb ohne großen Verschleiß bleiben. Sie eignen sich daher besonders für Bereiche, in denen immer wieder geschaltet wird.
Schnelle Lichtbogenlöschung: Das Vakuum sorgt für eine saubere, schnelle Lichtbogenlöschung mit minimalem Energieverlust und eignet sich gut für HT-Schaltzwecke in Industrie- und Energiesystemen.
VCBs werden für Mittelspannungsanwendungen von HT verwendet, da diese einen Kompromiss zwischen Leistung, Zuverlässigkeit und Umweltsicherheit darstellen.

Zusammenfassung

VCBs und SF6-Schutzschalter sind weit verbreitete Geräte mit einem breiten Anwendungsspektrum; VCBs eignen sich gut für Mittelspannungsanwendungen, vor allem wegen der hohen Zuverlässigkeit des Schaltvorgangs, des geringen Wartungsbedarfs und des umweltfreundlichen Charakters von VCBs, so dass sie sich sehr gut für Mehrfachanwendungen eignen. SF6-Schalter sind die bevorzugte Wahl für Hochspannungsanwendungen, vor allem wegen der hervorragenden Lichtbogenlöschleistung, erfordern aber eine sorgfältige Handhabung des SF6-Gases, um eine Beeinträchtigung der Umwelt zu vermeiden. Die VCBs sind auf der Hochspannungsseite aufgrund der schnellen Lichtbogenlöschung, der langen Lebensdauer und des fehlenden Gasmanagements sehr beliebt; sie sind für den Schutz von Industrie- und Energiesystemen sehr wichtig.