全球環(huán)保升級與能源轉型進(jìn)程加速，驅動(dòng)電力設備綠色轉型。在電網(wǎng)用戶(hù)以及各制造商共同努力下，環(huán)網(wǎng)柜斷路器功能單元的環(huán)保方案已在電網(wǎng)中大規模使用。然而環(huán)網(wǎng)柜作為配網(wǎng)末端的開(kāi)關(guān)設備，單一的斷路器方案難以滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)的不同使用場(chǎng)景的需求，也會(huì )增加客戶(hù)的投資支出。不斷完善環(huán)網(wǎng)柜各類(lèi)應用功能單元，對于環(huán)保型環(huán)網(wǎng)柜在各類(lèi)用戶(hù)中推廣具有重要意義。

ABB壓氣式負荷開(kāi)關(guān)的創(chuàng )新突圍

在電力設備領(lǐng)域，SF6（六氟化硫）氣體憑借優(yōu)異的絕緣與滅弧性能長(cháng)期占據主導地位，但其溫室效應潛能值高達CO?的24,300倍1，已成為全球減碳進(jìn)程中的重大挑戰。負荷開(kāi)關(guān)方案在環(huán)網(wǎng)柜的使用中廣泛應用，成熟的SF6開(kāi)斷的負荷開(kāi)關(guān)以SF6為絕緣和開(kāi)斷介質(zhì)，技術(shù)成熟，成本經(jīng)濟。

面對"環(huán)保性、經(jīng)濟性、高性能"難以兼得的行業(yè)困局，ABB創(chuàng )新推出的12kV Safe Air 壓氣式環(huán)保氣體負荷開(kāi)關(guān)環(huán)網(wǎng)單元，填補了中壓環(huán)網(wǎng)設備領(lǐng)域經(jīng)濟型環(huán)保解決方案的空白，為電網(wǎng)綠色升級提供兼具技術(shù)可行性與經(jīng)濟性的創(chuàng )新路徑。

ABB的壓氣式負荷開(kāi)關(guān)采用創(chuàng )新的壓氣式滅弧結構，延續了經(jīng)過(guò)二十多年市場(chǎng)驗證的彈簧操縱機構，確保設備穩定可靠。其傳動(dòng)鏈強度符合新標準GB1985-2023，且采用高可靠性的電場(chǎng)設計，保證了其機械和電氣性能。該產(chǎn)品能夠與滿(mǎn)足國網(wǎng)標準化規范的斷路器柜靈活組柜，并支持靈活的共箱方案，使其能夠滿(mǎn)足多種應用場(chǎng)景和使用標準。此外，設備還具備靈活的擴展方式，可進(jìn)行頂部或側部擴展，并兼容ABB環(huán)網(wǎng)柜Safe Digital數字化解決方案，進(jìn)一步提升了智能化水平。

三大核心技術(shù)突破：ABB壓氣式環(huán)保氣體負荷開(kāi)關(guān)的環(huán)保高效之道

1. 壓氣式滅弧技術(shù)

ABB的壓氣式負荷開(kāi)關(guān)的滅弧裝置由動(dòng)、靜主觸頭、弧觸頭和活塞組成，其工作原理是利用活塞壓縮氣體產(chǎn)生的超壓來(lái) “吹滅”電弧，開(kāi)斷負荷電流。在壓氣式開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，電弧預擊穿發(fā)生在弧觸頭。在分閘時(shí)，電弧同樣引燃于弧觸頭，整個(gè)合分閘過(guò)程的電弧作用都集中在弧觸頭上，降低了主觸頭的損耗，延長(cháng)了設備的維護周期，提高了設備的使用壽命和穩定性，而且相對于采用真空泡串聯(lián)或并聯(lián)的開(kāi)斷技術(shù)，壓氣式滅弧技術(shù)觸頭結構更簡(jiǎn)單，更加穩定可靠。

壓氣式開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷過(guò)程：

1)     主觸頭完全閉合。

2)     動(dòng)觸頭向下動(dòng)作并壓縮氣體。

3)     動(dòng)觸頭先分離，弧觸頭后分離并產(chǎn)生電弧，同時(shí)帶動(dòng)壓縮氣體流向電弧區域。

4)     氣體流向電弧區域，并從電弧區域向上向下雙向流出，快速熄滅電弧。

5)     電弧被切斷，動(dòng)觸頭與弧觸頭均分開(kāi)。

壓氣式技術(shù)已經(jīng)在高壓斷路器中廣泛應用， ABB創(chuàng )新地將壓氣式滅弧系統應用于12kV負荷開(kāi)關(guān)單元，攻克干燥空氣介質(zhì)性能瓶頸，填補了該領(lǐng)域的行業(yè)空白。

2. 壓氣式開(kāi)關(guān)的“駐點(diǎn)”設計，安全斷電的“精準剎車(chē)點(diǎn)”

ABB壓氣式負荷開(kāi)關(guān)的"駐點(diǎn)"原理通過(guò)精準控制氣流與機械動(dòng)作的協(xié)同作用實(shí)現高效滅弧。其核心在于利用氣體動(dòng)力學(xué)特性形成局部高壓區，具體過(guò)程如下：

當開(kāi)關(guān)分閘時(shí)，動(dòng)觸頭帶動(dòng)活塞壓縮滅弧室內的絕緣氣體，產(chǎn)生高速氣流吹向電弧。在觸頭分離過(guò)程中，隨著(zhù)動(dòng)觸頭位移引發(fā)的氣流通道截面積突變，高速氣流速度驟降為零，動(dòng)能瞬間轉化為壓力能，形成氣體流速為零的"駐點(diǎn)"。此時(shí)產(chǎn)生的局部高壓具有雙重作用：一方面通過(guò)"熱收縮效應"壓縮電弧直徑，增大電弧電阻；另一方面高壓氣體密度增加顯著(zhù)提升介質(zhì)絕緣強度，有效抑制電弧重燃。

該設計通過(guò)機械運動(dòng)與氣流動(dòng)力學(xué)的精準配合，在觸頭分離過(guò)程中創(chuàng )造更佳滅弧條件。如同精準的"氣動(dòng)剎車(chē)"，既避免因動(dòng)作過(guò)快導致氣流能量不足，又防止動(dòng)作過(guò)慢引發(fā)電弧持續灼燒。這種動(dòng)態(tài)平衡確保了電弧能被熄滅，提升開(kāi)關(guān)的分斷能力。

3.環(huán)保且經(jīng)濟的雙優(yōu)之選

ABB的壓氣式負荷開(kāi)關(guān)采用干燥空氣替代SF6，具有極低的泄漏率（≤0.01%），有效減少對環(huán)境的影響。該開(kāi)關(guān)以干燥空氣作為絕緣介質(zhì)，干燥空氣由19.5~23.5%的氧氣及剩余的氮氣組成，確保在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內不會(huì )對環(huán)境造成任何危害。在保證設備性能的同時(shí)，壓氣式負荷開(kāi)關(guān)采用了更簡(jiǎn)單高效的結構和設計，具有更高性?xún)r(jià)比。

解決行業(yè)痛點(diǎn)，助力綠色電力

在全球加速綠色轉型的背景下，ABB將持續創(chuàng )新環(huán)保電力技術(shù)，推出適配新能源電站、智能電網(wǎng)、工業(yè)園區等多種應用場(chǎng)景的環(huán)保產(chǎn)品。未來(lái)，我們將提供更高效的綠色解決方案，助力電力行業(yè)實(shí)現可持續發(fā)展目標。ABB致力于以創(chuàng )新科技推動(dòng)全球能源結構向清潔化轉型，為構建綠色未來(lái)貢獻力量。

參考文獻：

1.  GREENHOUSE GAS PROTOCOL-IPCC Global Warming Potential Values

ABB是電氣與自動(dòng)化領(lǐng)域的全球技術(shù)領(lǐng)導企業(yè)，致力于賦能更可持續與高效發(fā)展的未來(lái)。通過(guò)融合工程經(jīng)驗與數字化技術(shù)，ABB幫助各行業(yè)高效運營(yíng)，提升能源效率與生產(chǎn)效率，促進(jìn)可持續發(fā)展，成就卓越，工誠臻遠。ABB擁有140余年歷史，全球員工約11萬(wàn)名。ABB在瑞士證券交易所（SIX Swiss Exchange: ABBN）和納斯達克斯德哥爾摩證券交易所（Nasdaq Stockholm: ABB）上市。 www.abb.com 

ABB在中國擁有研發(fā)、制造、銷(xiāo)售和工程服務(wù)等全方位的業(yè)務(wù)活動(dòng)，約30家本地企業(yè)，約1.5萬(wàn)名員工遍布于近130個(gè)城市，線(xiàn)上和線(xiàn)下渠道覆蓋全國約700個(gè)城市。欲進(jìn)一步了解ABB，請訪(fǎng)問(wèn)http://new.abb.com/cn，ABB直通車(chē)：https://mall.abb.com.cn，新浪微博：@ABB電氣，官方微信：cnabblp，官方微信服務(wù)號：abbel_cn