ABB推出壓氣式環(huán)保氣體負(fù)荷開(kāi)關(guān)環(huán)網(wǎng)單元

在中壓電力設(shè)備領(lǐng)域，六氟化硫（SF6）氣體因卓越的絕緣與滅弧能力長(zhǎng)期占據(jù)核心地位，但其溫室效應(yīng)潛能值（GWP）高達(dá)二氧化碳（CO?）的 24300 倍，已成為電力行業(yè)推進(jìn) “雙碳” 目標(biāo)的關(guān)鍵瓶頸。在環(huán)網(wǎng)柜的主流應(yīng)用中，負(fù)荷開(kāi)關(guān)方案應(yīng)用廣泛，傳統(tǒng) SF6 開(kāi)斷型負(fù)荷開(kāi)關(guān)以 SF6 為絕緣與滅弧介質(zhì)，既具備數(shù)十年驗(yàn)證的技術(shù)成熟度，又擁有突出的成本經(jīng)濟(jì)性。

面對(duì)行業(yè) “環(huán)保合規(guī)、經(jīng)濟(jì)可控、性能可靠” 三者難以兼顧的普遍痛點(diǎn)，ABB 創(chuàng)新研發(fā)的 12kV Safe Air 壓氣式環(huán)保氣體負(fù)荷開(kāi)關(guān)環(huán)網(wǎng)單元，成功填補(bǔ)了中壓環(huán)網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域 “經(jīng)濟(jì)型環(huán)保方案” 的空白，為電網(wǎng)綠色轉(zhuǎn)型提供了兼具技術(shù)落地性與成本合理性的創(chuàng)新路徑。

這款壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)采用創(chuàng)新型壓氣式滅弧結(jié)構(gòu)，同時(shí)延續(xù)了經(jīng)二十余年市場(chǎng)驗(yàn)證的彈簧操縱機(jī)構(gòu)，從核心部件層面保障設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性。其傳動(dòng)鏈強(qiáng)度嚴(yán)格符合新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB1985-2023，搭配高可靠性電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)械與電氣雙重性能。在系統(tǒng)兼容性上，產(chǎn)品可與滿(mǎn)足國(guó)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范的斷路器柜靈活組柜，還支持多樣化共箱方案，能適配不同場(chǎng)景的應(yīng)用需求與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，設(shè)備具備靈活擴(kuò)展能力，可實(shí)現(xiàn)頂部或側(cè)部擴(kuò)展，且兼容 ABB 環(huán)網(wǎng)柜 Safe Digital 數(shù)字化解決方案，助力提升智能化運(yùn)維水平。

三大核心技術(shù)突破：

1. 壓氣式滅弧技術(shù)

壓氣式滅弧技術(shù)的核心在于精密設(shè)計(jì)的滅弧裝置，該裝置由動(dòng) / 靜主觸頭、弧觸頭及活塞共同構(gòu)成。其工作原理是通過(guò)活塞壓縮腔內(nèi)氣體產(chǎn)生超高壓氣流，利用強(qiáng)吹弧作用快速熄滅電弧，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷電流的可靠開(kāi)斷。

在開(kāi)關(guān)運(yùn)行過(guò)程中，合閘階段的電弧預(yù)擊穿僅發(fā)生在弧觸頭；分閘階段的電弧引燃同樣集中于弧觸頭 —— 整個(gè)合分閘循環(huán)中，電弧作用范圍被嚴(yán)格限定在弧觸頭上，大幅降低主觸頭損耗。這一設(shè)計(jì)不僅延長(zhǎng)設(shè)備維護(hù)間隔，更提升使用壽命與運(yùn)行穩(wěn)定性。

相較于傳統(tǒng)真空泡串聯(lián) / 并聯(lián)開(kāi)斷技術(shù)，壓氣式滅弧技術(shù)的觸頭結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)潔，可靠性更突出。值得注意的是，壓氣式技術(shù)此前已在高壓斷路器領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，ABB 通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，首次將其集成至 12kV 負(fù)荷開(kāi)關(guān)單元，成功突破干燥空氣介質(zhì)的性能限制，填補(bǔ)了該電壓等級(jí)環(huán)保滅弧技術(shù)的行業(yè)空白。

2. 壓氣式開(kāi)關(guān)的“駐點(diǎn)”設(shè)計(jì)

ABB 壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的 “駐點(diǎn)” 設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)安全斷電的關(guān)鍵，其核心是通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控氣流與機(jī)械動(dòng)作的協(xié)同配合，利用氣體動(dòng)力學(xué)特性形成局部高壓區(qū)，達(dá)成高效滅弧效果。

具體運(yùn)行過(guò)程分為兩步：

分閘動(dòng)作啟動(dòng)時(shí)，動(dòng)觸頭帶動(dòng)活塞同步運(yùn)動(dòng)，壓縮滅弧室內(nèi)絕緣氣體，產(chǎn)生高速氣流直接作用于電?。?/p>

觸頭分離過(guò)程中，動(dòng)觸頭位移引發(fā)氣流通道截面積突變，高速氣流速度瞬間降至零，動(dòng)能即時(shí)轉(zhuǎn)化為壓力能，形成氣體流速為零的 “駐點(diǎn)”。

這一局部高壓具備雙重作用：一是通過(guò) “熱收縮效應(yīng)” 壓縮電弧直徑，顯著增大電弧電阻，削弱電弧能量；二是高壓環(huán)境提升氣體密度，強(qiáng)化介質(zhì)絕緣強(qiáng)度，有效抑制電弧重燃。該設(shè)計(jì)如同 “氣動(dòng)剎車(chē)”，既避免動(dòng)作過(guò)快導(dǎo)致氣流能量不足，又防止動(dòng)作過(guò)慢造成電弧持續(xù)灼燒，通過(guò)動(dòng)態(tài)平衡確保電弧可靠熄滅，提升開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗄芰Α?/p>

3.環(huán)保且經(jīng)濟(jì)的雙優(yōu)之選

ABB 壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)采用干燥空氣完全替代 SF6，從源頭上消除高 GWP 氣體的環(huán)境影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)≤0.01% 的極低泄漏率，進(jìn)一步降低全生命周期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

作為絕緣介質(zhì)的干燥空氣，成分由 19.5%~23.5% 的氧氣與剩余比例的氮?dú)鈽?gòu)成，該特性確保設(shè)備在整個(gè)服役周期內(nèi)，不會(huì)對(duì)大氣、土壤或水源造成任何危害。在性能保障的前提下，產(chǎn)品通過(guò)更簡(jiǎn)潔高效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與部件優(yōu)化，有效控制生產(chǎn)成本，相比同類(lèi)環(huán)保產(chǎn)品具備更高性?xún)r(jià)比，真正實(shí)現(xiàn) “環(huán)保達(dá)標(biāo)” 與 “經(jīng)濟(jì)可控” 的雙重平衡。