Trantsizio energetiko globalak eta sarearen eskala handiko eguneratzeak bultzatuta,Hutseko etengailua(VCB) —elikatze-sistemetan gehien erabiltzen den babes-gailuetako bat— eraldaketa sistematiko bat jasaten ari da. Bilakaera honek VCBak tentsio ertaineko posizio nagusi batetik goi-tentsioko aplikazioetara mugitzen ditu, eta kommutazio funtzio soil batetik sare adimendunen nodoetara. Industriak oso aitortzen du VCBak bigarren hazkunde kurba batean sartu direla, alternatiba ekologikoak, integrazio digitala eta ingurumen-egokigarritasun muturrekoak ezaugarri dituena.

I. Merkatuaren eta teknologiaren eragileak: VCB iterazio-ziklo berri batean sartzen da

Hutseko etengailuen abantaila nagusia eten-erdian dago —hutsa bera—, zero karbono isuririk, eteteko gaitasun handia, bizitza elektriko luzea eta mantentzerik gabeko funtzionamendua eskaintzen duena. Tentsio ertaineko tartean (12kV-40,5kV), VCBak izan dira aspaldiko irtenbide nagusia. Hala ere, tentsio-maila altuagoetan (72,5 kV eta gorago), SF₆ etengailuek lidergo posizioa mantendu dute isolamendu-errendimendu bikainagatik. SF₆-ak berotze globalaren potentzial oso handia duenez (CO₂arena baino 23.900 aldiz handiagoa da gutxi gorabehera), bere erabilerak nazioarteko araudi eta karbono-murriztapen gero eta zorrotzagoak ditu.

Aurrekari honek bultzada tekniko argia ematen du hutseko etengailuen teknologia goi-tentsioko transmisio-aplikazioetara hedatzeko. Gaur egungo garapen teknikoko norabide nagusiak honako hauek dira: etenaldi bakarreko huts-etengailuen jasateko tentsioaren gaitasuna areagotzea, etenaldi anitzeko serieen teknologia aplikatzea 126 kV-tan eta gorago, eta gasaren isolamendu ekologikoa hutsean etenarekin konbinatzen duten soluzio hibridoak.

Eten-euskarri ezberdinen ingurumen-inpaktuaren konparaketa

II. Tentsio Handiko Hutsaren Teknologia: "Joera"tik "Ingeniaritza Balidaziora"

Hutseko etengailuak transmisio-tentsio-mailetan aplikatzeak funtsezko erronka tekniko batzuk gainditzea eskatzen du.

Lehenik eta behin, hutseko etengailuen isolamendu-gaitasuna. Tentsio-mailak handitzen diren heinean, huts-hutsunearen, kontaktuaren gainazaleko egoeraren eta eremu elektrikoaren uniformitatearen aurreko ezaugarriek isolamenduaren errendimenduan eragin handia dute. Ikuspegi tekniko arruntak honako hauek dira: kontaktu-egiturak optimizatzea (adibidez, eremu magnetiko axialaren kontaktuak), etengailuaren huts-maila hobetzea eta isolamendu-egitura konposatuak erabiltzea.

Bigarrena, funtzionamendu-mekanismoaren abiadura handiko erantzuna. Tentsio handiko hutseko etengailuek normalean etenaldi-denbora laburragoak behar dituzte, funtzionamendu-mekanismoaren ezaugarri mekanikoei eskakizun handiagoak jarriz. Malguki-mekanismoek, eragingailu magnetiko iraunkorrek eta aldaratze elektromagnetiko-mekanismoek bakoitzak bere abantailak eta desabantailak dituzte irekiera azkarrari, hasierako irekitze-abiadurari eta dispertsio-kontrolari dagokionez.

Hirugarrenik, etenaldi anitzeko serieko konexioetan tentsio partekatzea. 126 kV-ko eta hortik gorako tentsio-mailetan, etenaldi bakarreko huts-etengailuen zailtasun teknikoa eta kostua nabarmen handitzen dira, eta etenaldi anitzeko serie-konexioa ingeniaritza aukera praktiko bihurtuz. Hala ere, etenaldi anitzeko serie-konexioek erronkak dituzte tentsio-banaketaren desoreka estatiko nahiz dinamikoekin, eta, hala nola, graduazio-kondentsadoreak edo kontrol sinkrono-teknologia bezalako irtenbideak behar dituzte.

Publikoki eskuragarri dagoen industria-informazioaren arabera, etxeko eta nazioarteko hainbat konmutadore fabrikatzailek eta ikerketa-erakundek 126 kV mailan prototipoen garapena amaitu dute eta ingeniaritza baliozkotzeko fasean sartu dira. Aurrerapen hau industriaren barruan hutsean aldatzeko teknologia goi-tentsioko aplikazioetara hedatzeko urrats garrantzitsutzat hartzen da.

Hutseko etengailuen Ezaugarri Teknikoak Tentsio Mailaren arabera

III. Integrazio adimenduna: VCB "Aldaketa-elementutik" "Pertzepzio-nodora" bilakatzen da

Banaketa automatizazioaren eta funtzionamendu/mantentze sistema adimendunen esparruan, hutseko etengailuak rol berri bat izaten ari dira. VCB tradizionalak akatsen isolamenduan eta linearen babesean oinarritzen dira. VCB integratuen primario-sekundarioen belaunaldi berriak korronte/tentsioaren sentsazioa, potentzia biltzea, egoera monitorizatzea, komunikazioa eta babesa kontrolatzeko funtzioak sakon integratzen ditu.

Zehazki, industriaren adostasun teknikoak honako hauek barne hartzen ditu: tresna elektronikoen transformadoreen diseinu integratua hutsean etengailuarekin; kontroladoreak zirkuitulabur-matxurak azkar identifikatzeko eta garbitzeko duen gaitasuna (normalean, ziklo batzuen barruan); automatikoki berrezartzeko laguntza; eta matxurak grabatzeko eta urruneko komunikazio gaitasunak.

Gainera, energia berriztagarrien sarearen integrazioaren eskaera gero eta handiagoa denez, VCBek DC handiko osagaiak eteteko eskakizuna ere hazten ari da. Eguzki-, haize- eta energia biltegiratzeko sistemaren aldean zirkuitulaburreko korronteek DC osagaien proportzio esanguratsu bat izaten dute sarritan, eta erronka teknikoak planteatzen dituzte AC sistema tradizionalen gainetik.

Lehen-DBHko Smart VCB integratuen modulu funtzionalak

Integrazio adimendunaren maila ezberdinen konparaketa

IV. Muturreko ingurumen-egokitzapena: sarrera-babes handia kanpoko produktuetarako gakoa bihurtzen da

Kanpoko zutoinetan muntatutako hutseko etengailuek ingurune konplexu eta aldakorretan funtzionatzen dute. Hezetasuna, kondentsazioa, gatz-lainoa, muturreko tenperaturak eta hautsa dira ekipoen hutsegitearen kausa ohikoak. Horien artean, isolamenduaren degradazioa eta kondentsazioak eragindako mekanismoen korrosioa dira gai nabarmenenak.

Mina-puntu horri aurre eginez, sarrera-babesaren (IP) balorazio orokorra areagotzea kanpoko VCBen berritze tekniko garrantzitsu bat bihurtu da azken urteotan. Sektoreko praktikek babes-kalifikazioak igo dituzte IP54 tradizionaletik IP67ra edo baita IP68ra ere. IP67k esan nahi du ekipoak uretan aldi baterako murgiltzea jasan dezakeela kalterik gabe, eta IP68k, berriz, baldintza zehatzetan etengabe murgilduta dagoen bitartean funtzionatzeko gaitasuna adierazten du.

IP balorazio altua lortzeko teknologia nagusiak honako hauek dira: etengailuaren eta mekanismoaren karkasaren arteko zigilatzeko interfazearen diseinua, funtzionamendu-mekanismoaren korrosioarekiko erresistentea den tratamendua eta zigilatzeko egituren optimizazioa kaxa isolatzaileen eta karkasaren artean.

Kanpoko VCBen alderaketa, Ingress Protection Balorazioen arabera