Ο διακόπτης υψηλής-τάσης είναι μια βασική συσκευή στα συστήματα ισχύος που χρησιμοποιείται για κυκλώματα ελέγχου, προστασίας και απομόνωσης. Το πεδίο εφαρμογής του μπορεί να οριστεί συστηματικά από τέσσερις διαστάσεις: επίπεδο τάσης, λειτουργική κατηγορία, δομική μορφή και περιοχή εφαρμογής. Ο σαφής καθορισμός της κάλυψής του βοηθά στη διαμόρφωση μιας ενιαίας κατανόησης στον μηχανολογικό σχεδιασμό, την επιλογή εξοπλισμού και τη διαχείριση λειτουργίας και συντήρησης, διασφαλίζοντας ότι το ηλεκτρικό δίκτυο μπορεί να εξοπλιστεί με κατάλληλο και αξιόπιστο διακόπτη σε διαφορετικά σενάρια.
Από την άποψη του επιπέδου τάσης, οι συσκευές διανομής υψηλής{0}τάσης γενικά αναφέρονται σε συσκευές διανομής που χρησιμοποιούνται για ονομαστική τάση εναλλασσόμενου ρεύματος 3 kV και άνω ή ονομαστική τάση συνεχούς ρεύματος 1,5 kV και άνω. Σύμφωνα με τη Διεθνή Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή (IEC) και τα σχετικά κινεζικά πρότυπα, μπορεί να υποδιαιρεθεί περαιτέρω σε τρία επίπεδα: μέση τάση (3,6 kV-40,5 kV), υψηλή τάση (72,5 kV-252 kV) και υπερυψηλή τάση (363 kV και άνω). Οι διακόπτες διαφορετικών επιπέδων τάσης διαφέρουν σημαντικά ως προς το επίπεδο μόνωσης, την ικανότητα διακοπής βραχυκυκλώματος, τον δομικό σχεδιασμό και τις απαιτήσεις δοκιμών για προσαρμογή στις διαφορετικές ανάγκες από δίκτυα διανομής έως κύρια δίκτυα μεταφοράς.
Όσον αφορά τις λειτουργικές κατηγορίες, οι συσκευές διανομής υψηλής τάσης-περιλαμβάνουν διακόπτες κυκλώματος, αποζεύκτες, διακόπτες φορτίου, διακόπτες γείωσης και πλήρη σετ εξοπλισμού που αποτελούνται από αυτά τα εξαρτήματα. Οι διακόπτες κυκλώματος διαθέτουν πλήρες-σύστημα πυρόσβεσης τόξου, ικανό να διακόπτει το ρεύμα φορτίου και το ρεύμα βραχυκυκλώματος-και είναι ο βασικός εξοπλισμός για την απομόνωση βλαβών. Οι αποζεύκτες δεν διαθέτουν δυνατότητες κατάσβεσης τόξου-και χρησιμοποιούνται μόνο για τη δημιουργία ενός ορατού σημείου αποσύνδεσης για τη διασφάλιση της ασφάλειας συντήρησης. Οι διακόπτες φόρτωσης μπορούν να συνδέουν και να αποσυνδέουν κυκλώματα εντός ενός καθορισμένου εύρους φορτίου και συχνά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ασφάλειες για την επίτευξη προστασίας από βραχυκύκλωμα. Οι διακόπτες γείωσης χρησιμοποιούνται για τη γείωση του κυκλώματος, την απελευθέρωση του υπολειπόμενου φορτίου και την παροχή προσωπικής προστασίας. Οι συνδυασμένες ηλεκτρικές συσκευές (όπως το GIS και το HGIS) ενσωματώνουν πολλαπλές λειτουργικές μονάδες σε ένα σφραγισμένο περίβλημα, συνδυάζοντας λειτουργίες ελέγχου, προστασίας και παρακολούθησης.
Από δομική άποψη, οι συσκευές διανομής υψηλής τάσης-μπορούν να χωριστούν σε τρεις κατηγορίες: ανοιχτού τύπου, τύπου κουτιού και κλειστού τύπου. Οι διακόπτες ανοιχτού-τύπου εκθέτουν ζωντανά εξαρτήματα στον αέρα, με μονωτήρες και στηρίγματα να αποτελούν το κύριο πλαίσιο. Είναι κατάλληλο για τοποθεσίες με άφθονο χώρο και ευνοϊκές περιβαλλοντικές συνθήκες. Ο πίνακας διακοπτών τύπου box-ενθυλακώνει τα στοιχεία μεταγωγής σε ένα μεταλλικό ντουλάπι, προσφέροντας υψηλό επίπεδο προστασίας και διευκολύνοντας την εγκατάσταση τόσο σε εσωτερικούς όσο και σε εξωτερικούς χώρους. Ο κλειστός εξοπλισμός διανομής (ειδικά το GIS) στεγάζει όλα τα εξαρτήματα σε μεταλλικά δοχεία γεμάτα με μονωτικά αέρια όπως το SF₆. Η εξαιρετικά συμπαγής δομή του και η εξαιρετική του αντοχή στη ρύπανση και η λειτουργία χωρίς συντήρηση-το καθιστούν κατάλληλο για αστικούς υποσταθμούς, υπόγειους χώρους διανομής και εξαιρετικά μολυσμένα περιβάλλοντα.
Όσον αφορά το εύρος εφαρμογής, οι συσκευές διανομής υψηλής τάσης-καλύπτουν ολόκληρη την αλυσίδα παραγωγής, μεταφοράς, μετατροπής, διανομής και βιομηχανικής κατανάλωσης ενέργειας. Στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιείται για μεταγωγή εξόδων γεννήτριας και βοηθητικών συστημάτων ισχύος εγκαταστάσεων. Στη μετάδοση, διαμορφώνεται σε εισερχόμενες και εξερχόμενες γραμμές υποσταθμού, τμήματα ζυγού και κυκλώματα σύνδεσης για την επίτευξη διανομής και προστασίας ισχύος υψηλής{3} τάσης. Στη διανομή, χρησιμοποιείται ευρέως σε κύριες μονάδες δακτυλίου, σε υποσταθμούς τύπου box-και σε σταθμούς διανομής τερματικού για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη παροχή ενέργειας στους χρήστες. Στον βιομηχανικό τομέα, αναλαμβάνει εργασίες μεταγωγής ισχύος και απομόνωσης βλαβών σε σενάρια υψηλής κατανάλωσης ενέργειας, όπως η μεταφορά από χάλυβα, πετροχημικά και σιδηροδρομικές μεταφορές. Επιπλέον, με την-ενσωμάτωση νέων πηγών ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα, οι συσκευές διανομής υψηλής{10}τάσης διαδραματίζουν ολοένα και σημαντικότερο ρόλο στον έλεγχο σύνδεσης στο δίκτυο της αιολικής ενέργειας, των φωτοβολταϊκών υποσταθμών και των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το πεδίο εφαρμογής των συσκευών διανομής υψηλής{{0}τάσης δεν είναι στατικό, αλλά επεκτείνεται συνεχώς με τις τεχνολογικές εξελίξεις και τις απαιτήσεις εφαρμογών. Για παράδειγμα, φιλικές προς το περιβάλλον εναλλακτικές λύσεις σε{2}}διακοπτές αερίου, έξυπνους ενσωματωμένους διακόπτες και ειδικούς διακόπτες κατάλληλους για ακραία περιβάλλοντα (μεγάλο υψόμετρο, ακραίο κρύο, ισχυρή διάβρωση) ενσωματώνονται σταδιακά στο πεδίο εφαρμογής, παρέχοντας περισσότερες δυνατότητες στο ηλεκτρικό δίκτυο να αντιμετωπίζει διαφοροποιημένες προκλήσεις.
Συνοπτικά, το εύρος των συσκευών διακοπής υψηλής{0}τάσης αποτελείται από επίπεδα τάσης, λειτουργικές κατηγορίες, δομικές μορφές και πεδία εφαρμογής, που καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα σεναρίων από τη διανομή μέσης{{1}τάσης έως τη μετάδοση υπερ-υψηλή{{3} τάσης και από τα νέα παραδοσιακά δίκτυα ενσωμάτωσης ενέργειας. Η εύλογη επιλογή και διαμόρφωση σε αυτό το πλαίσιο όχι μόνο ανταποκρίνεται στις τρέχουσες επιχειρησιακές ανάγκες, αλλά επίσης θέτει μια γερή βάση για τη μελλοντική έξυπνη και πράσινη ανάπτυξη του ηλεκτρικού δικτύου.