Как високоволтовият заземяващ превключвател осигурява защита на системата

Когато електроенергийната система достигне високо напрежение над 35 kV, превключвателят за заземяване при високо напрежение става много важна част от разпределителното табло. Той осигурява защита както на електроенергийната система, така и на оператора. Това е задължителен компонент на комплект разпределителни табла и работи заедно с прекъсвачи, разединители и реле за защита. Помага за намаляване на остатъчно напрежение, погрешни токове и повреди по оборудването на системата. GPSwitchgear е професионален производител на разпределителни табла, който вгражда превключватели за заземяване при високо напрежение в своите решения за разпределителни табла с висококачествени проекти. Това осигурява пълна защита на системата за електрически мрежи, индустриални предприятия и големи инфраструктури. В тази статия ще обсъдим различните начини, по които превключвателят за заземяване при високо напрежение осигурява защита на системата.

Прекъсвач за високо напрежение с заземяване извежда остатъчното напрежение, за да защити оборудването и персонала

Все пак може да отнеме известно време за разреждане след като главният прекъсвач на разпределителното табло е напълно изключен. Оборудване като неизползвани трансформатори, кабели и кондензатори, оборудване под високо напрежение и дори компоненти на разпределителни табла могат да се активират и да станат опасни за персонала по поддръжката. Прекъсвачите за високо напрежение със заземяване действат като разрядни устройства, осигуряващи бързи и с ниско съпротивление пътища към земята, за да заземят компоненти под високо напрежение чрез прекъсвача за високо напрежение със заземяване.

Ключовете за заземяване при високо напрежение изпразват заряда до безопасно ниво и поддържат нива под 50 волта. На този уред са необходими само няколко секунди, за да изпразни заряда от ключовете с високо напрежение, след като бъде активиран ключът за заземяване при високо напрежение. Като пример, след спиране на разпределително табло и трансформатор 110 kV, се активира ключът за заземяване при високо напрежение, за да се изпразнат намотките на трансформатора, като се избегнат опасни и дори досадни разряди по време на поддръжката. Високи дъги и пробив на изолацията просто трябва да бъдат прекъснати.

Ключът за заземяване при високо напрежение от GPSwitchgear бързо и безопасно изпразва заряда от натоварените намотки в трансформатор чрез компоненти от меден сплав с ниско съпротивление и високо контактно съпротивление, за да осигури разряд с ниско съпротивление.

Високи и опасни нива на заряд могат да бъдат премахнати чрез комутиране към изпразващи превключватели и триммерни превключватели, превключватели за висок разряд и ниски компоненти от меден сплав

Прекъсвач за заземяване с високо напрежение изолира повредените секции, за да се предотврати разпространението на повредата

Неизправност във високоволтова система, като късо съединение или повреда на изолацията, задейства заземяващ превключвател. Изолиране на повредената секция се извършва, докато други компоненти на разпределително табло съдържат проблема, предотвратявайки разпространението на повредата към цялата мрежа. След като прекъсвачът в разпределителното табло изключи, за да прекрати повредния ток, активира се заземяващ превключвател, за да заземи повредената линия или оборудване. По този начин се създава ясна граница към повредената секция, докато останалата част от системата продължава да работи. Това позволява на персонала за поддръжка да работи върху повредата, без да нарушава работещата мрежа. Например, в 220 kV електрическа мрежа, ако възникне повреда в кабел на един от фидерите на разпределителното табло, е възможно да се активира изолиращият заземяващ превключвател за този фидер, за да се изолира повредения кабел, докато всички останали фидери продължават да захранват системата. Заземяващият превключвател за високо напрежение на разпределителното табло също поддържа блокираща връзка с прекъсвача на разпределителното табло от GPSwitchgear. Това осигурява допълнителна безопасност при изолиране на повреди, като предотвратява заземяването на поднапрежение оборудване. След като прекъсвачът изключи, след това се активира заземяващият превключвател на разпределителното табло.

Как високоволтовите заземяващи превключватели контролират и предотвратяват дъги  

Електрическите дъги са един от най-опасните компоненти в комутационни уредби при високи напрежения. Те могат да достигнат луди температури (над 10 000℉). Топят метал, повреждат изолацията, експлодират и могат да причинят неизправност на превключвателната уредба. Наличието на заземяващ превключвател за високо напрежение значително намалява риска от дъги. Това се случва чрез премахване на напрежението между компонентите. Когато комутационната уредба е в режим на поддръжка, заземяващият превключвател за високо напрежение осигурява всички компоненти да бъдат при един и същ потенциал (земен потенциал). Това спира разликите в напрежението и възможните дъги. Освен това, ако комутационната уредба случайно бъде повторно захранена (човешка грешка или неизправност), заземяващият превключвател за високо напрежение осигурява път с ниско съпротивление за тока на повреда. Това задейства защитните реле на уредбата, което минимизира продължителността на дъгата. Например, при шкафове за комутационна уредба 330 kV, заземяващият превключвател за високо напрежение поддържа земен потенциал на синхронния шинопровод и разединителя, за да се избегнат дъги по време на поддръжка. Това е полезно, тъй като предотвратява дъги, причинени от случайни контакти между тоководни и заземени компоненти. Заземяващият превключвател за високо напрежение на GPSwitchgear е изграден с функции за гасене на дъги, като дъгогасителни камери, за допълнително потискане на малки дъги по време на превключване.

Прекомплектен високоволтов превключвател повишава защитата на разпределителното табло срещу свръхнапрежение и изолация

Монтирането на изолационна система върху високоволтови комутационни табла е необходимо за безопасността на системата, в противен случай може да доведе до късо съединение, повреда на оборудването и прекъсвания на захранването. Заземяващият превключвател за високо напрежение предпазва изолацията на комутационното табло от напрежения при свръхнапрежение. Временни свръхнапрежения (като гръмотевични и превключвателни свръхнапрежения) могат да възникнат по време на работа на системата и да надвишат изолационната издържливост на комутационното табло. Напрежението върху изолацията се намалява, когато заземяващият превключвател за високо напрежение се използва заедно с предпазители от пренапрежение в изолацията на комутационното табло. Например, когато удари мълния близо до комутационното табло, комбинацията от заземяващ превключвател и предпазител от пренапрежение безопасно отвежда мълнията към земята и предпазва комутационното табло от пробив на изолацията при високо напрежение. Заземяващият превключвател за високо напрежение от GPSwitchgear осигурява сухо заземяване, за да се избегне лошо заземяване, и предпазва от повреда на изолацията поради остатъчно напрежение. Той е екологичен, издръжлив и проектиран да издържа на корозия в екстремни среди като висока влажност, солена мъгла и корозия.

Ключ за заземяване с високо напрежение осигурява ясно индикиране на състоянието за безопасност на комутационните апарати

Безопасността изисква прецизно определяне на състоянието за експлоатация и поддръжка на превключвателните табла, тъй като неясното състояние води до грешни действия и възможни аварии. Заземяващите превключватели за високо напрежение са осигурени с надеждни индикатори за състоянието, които показват дали устройството е в положение „заземено“ или „отворено“, като включват състоянието на заземяващите превключватели в общото състояние на превключвателното табло. Индикаторите могат да бъдат механични, като указатели на положението, или електронни, например LED светлини, които позволяват на операторите да определят състоянието на превключвателя от разстояние. В големи помещения за превключвателни табла с няколко заземяващи превключвателя за високо напрежение, операторите могат да установят състоянието на превключвателите чрез LED индикатори. Това улеснява процеса и опростява задачата по определяне на състоянието на превключвателя, помагайки на операторите да избягват активиране на грешен превключвател. Заземяващият превключвател за високо напрежение на GPSwitchgear също предава сигнали за състоянието към централната система за управление на превключвателното табло за дистанционно наблюдение и записване на операциите с превключване. Това прецизно определяне на състоянието гарантира, че превключвателното табло е в безопасно състояние преди започване на работа, премахвайки грешки при поддръжката и подобрявайки защитата на системата.