Как средното напрежение VCB подобрява електрическата безопасност

Среднонапреженият вакуумен скапващ превключвател (VCB) е критичен компонент за безопасността и защитата на разпределението на електроенергия в среднонапрежени електрически системи (10 kV - 35 kV). Той е по-ефективен от по-старите маслени и газови гасителни превключватели, тъй като VCB използва вакуумна камера за прекъсване на повредени токове, като изолира бързо повредения участък от мрежата. Те са изключително надеждни при трудни условия, като градски електрически мрежи, индустриални предприятия и търговски комплекси. GPSwitchgear е лидер в оптимизирането на конструкцията на среднонапрежени VCB за подобряване на безопасността и нейното приложение в реални условия. По-долу са посочени няколко начина, по които среднонапреженият VCB подобрява електрическата безопасност.

Среднонапреженият вакуумен скапващ превключвател е насочен към бързо, ефективно и безопасно предотвратяване на дъгови опасности

В средното напрежение електрическите дъги са на първо място сред опасните рискове. За да се постави в перспектива, те генерират изгарящи 20 000 градуса по Целзий и могат да разтопят метали, да повредят изолациите и дори да предизвикат пожари и експлозии. Средното напрежение VCB комбинира най-доброто от двата свята, като включва изключителните свойства за гасене на дъги на вакуум. Когато се случи нещо неправилно, например късо съединение, прекъсвачът при средно напрежение бързо разделя контактите си във вакуумна камера. Благодарение на вакуумната среда, образуването на йонизирани газове (които поддържат дъгите в други прекъсвачи) се премахва, като дъгата се угасява за 1 до 2 цикъла (до 0,04 секунди за система с честота 50 Hz). Това е много по-бързо в сравнение с маслени или въздушно изолирани прекъсвачи и намалява времето на излагане на дъгата, минимизирайки риска от пожар и повреди. Например, в индустриална разпределителна система при 10 kV, късо съединение поради повреда в кабела задейства средното напрежение VCB да прекъсне тока и почти мигновено да угаси дъгата, което предотвратява разпространението ѝ към съседното комутационно оборудване.

Средното напрежение VCB на GPSwitchgear използва висококачествени вакуумни камери с вакуумна степен от 10⁻⁶ Pa или по-висока, което допълнително подобрява безопасността със стабилни характеристики за гасене на дъгата в продължение на повече от 20 години.

Отлична изолационна производителност на средно напрежение VCB за предотвратяване на рискове от течове  

Повреда на изолацията в системи със средно напрежение може да доведе до течове на ток, повреди в оборудването и електрически шокове за служителите. Вакуумният прекъсвач със средно напрежение разчита на изолация поради две съществени конструкции: първо, изграждането на вакуумната камера – тъй като включва вакуумна камера, тя ще функционира като изолационна камера. Вакуумът ще предотврати течове на ток между контактите при всяко номинално напрежение, тъй като има значително по-голяма изолационна якост в сравнение с въздуха или маслото. Втората характеристика, която вакуумният прекъсвач със средно напрежение включва, е използването на епоксидни смоли или керамични материали за корпуса на вакуумната камера, които са устойчиви на влага, прах и химическа корозия. По този начин се избягва повреда на изолацията вследствие влага. Вакуумните прекъсвачи със средно напрежение нямат масло или газ, които могат да изтекат, което ги прави безопасни за вътрешно и външно монтиране (за разлика от маслените прекъсвачи, които могат да изтичат и да имат повреда на маслената изолация). Например, безопасни крайбрежни райони в тежки индустриални зони са идеални за вакуумни прекъсвачи, тъй като влагата във въздуха и солената мъгла няма да задръстят изолационния корпус и вакуумната камера на прекъсвача. Вакуумният прекъсвач все още може да функционира и да предотвратява повреди от течове на напрежението в изолацията. Всички закупени вакуумни прекъсвачи със средно напрежение трябва да преминат изпитвания за издържане на променливото напрежение и частични разряди, за да отговарят на изолационните и международните стандарти за безопасност.

Среднонапрежен вакуумен превключвател осигурява защита на оборудването чрез точно прекъсване на тока

Неизправностите в системите със средно напрежение включват токове от късо съединение, претоварване и земна повреда и могат да поставят под риск трансформатори и друго скъпоструващо оборудване. С помощта на скъпоструващи трансформатори за измерване на токове при повреда, вакуумни разединители със средно напрежение (VCB) могат точно да идентифицират и прекъснат токовете при повреда, тъй като са оборудвани с напреднали интегрирани защитни системи и могат да работят заедно с динамични защитни реле. Тези реле ефективно анализират електрическите системи в реално време и комуникират с вакуумния разединител със средно напрежение при установяване на повреда, като VCB моментално активира механизма за прекъсване на тока при повреда. Въпреки това, VCB няма да прекъсне ток, който надвишава максималната допустима стойност за устойчивост на оборудването със средно напрежение. Например, вакуумните разединители със средно напрежение за енергийни системи 20 kV могат да прекъснат токовете при повреда до 20 kA и да предотвратят протичането на излишен ток през трансформаторите и кабелите. Това предпазва системата от повреди на изолацията и механични повреди по време на претоварване. Например, неизправност при претоварване, причинена от едновременната работа на системи в енергиен комплекс с 20 kV, ще задейства защитните реле, за да осигури защита от претоварване на основния трансформатор.

GPSwitchgear предлага разединители за средно напрежение, които използват или електромагнитен механизъм, или пружинен механизъм, за да осигурят бързо разделяне на контактите и гарантират прекъсване на тока при повреда в рамките на предвиденото безопасно време.

Рисковете от поддръжка на разединители за средно напрежение са ниски поради малката необходимост от поддръжка

Средното напрежение VCB води до по-малко натоварване, тъй като изисква малко поддръжка. Други прекъсвачи, като маслени прекъсвачи, изискват чести дейности по поддръжка – смяна на масло, почистване на контакти, регулиране на налягането на газа и други. Тези дейности увеличават експлоатационните разходи и поставят персонала за поддръжка в риск от възможен електрически контакт. VCB работи по принципа на запазване на компонентите. Неговата вакуумна камера и контактните части имат дълги експлоатационни цикли — над 10 000 — преди да се наложи първоначална рутинна поддръжка. Поддръжката на работните механизми и смазването на спомагателните средства (контролни вериги) могат да се извършват без демонтиране на високонапрежението шкаф, което премахва дейностите по поддръжка с високо напрежение. Това позволява на персонала да има по-малко излагане на високо напрежение и премахва работни задачи като поддръжка при изгорели контакти. Такива цикли за поддръжка се прилагат за среднонапрежението VCB, разположени на отдалечени места. В сравнение с тримесечната поддръжка на маслени прекъсвачи, среднонапрежението VCB на отдалечени места имат цикли за поддръжка от 3 до 5 години. Това значително намалява работата по поддръжка на прекъсвачите. Такива рискове се минимизират при модулния среднонапрежен VCB на GPSwitchgear. Този дизайн позволява поддръжката на спомагателните системи да се извършва без влияние върху вакуумната камера. Това намалява риска от неправилна поддръжка и излагането на работниците.

Средно напрежение VCB с функции за блокировка, за избягване на операционни грешки

Средното напрежение системи имат висок потенциал за опасни и фатални инциденти поради неправилна експлоатация, например затваряне на прекъсвача при повредена линия или неправилно отваряне на прекъсвача по време на неоторизирана нормална натоварване. Вакуумният прекъсвач (VCB) разполага с вградени блокировъчни механизми, които намаляват риска от грешки при управление. Първоначално VCB има механическа блокировка с изключвателя. Вакуумният прекъсвач може да бъде затворен само когато изключвателят е на място, което предотвратява затварянето при отворена верига. VCB също има електрическа блокировка с управляващата система. Управлението на VCB е възможно само от упълномощен персонал с правилния код за достъп или ключ за управление, което предотвратява неоторизирано отваряне и затваряне. VCB разполага също със система за блокировка според състоянието. Ако във вакуумната камера на VCB има теч, сензорите за налягане ще засекат дъгов разряд и ще активират блокировката на прекъсвача, като го предпазят от работа по време на прекъсване на тока. Практически пример е в помещение за среднонапрежени апарати, където, ако оператор опита да затвори превключвателя на повредена линия към VCB, механичната блокировка ще предотврати повреда на устройството, като спре оператора да затвори превключвателя.

Средното напрежение VCB от GPSwitchgear записва всички операционни логове, което позволява на управлението да проследява и оценява функции, намалявайки риска от умишлени или неволни грешки при работа.