Jak vysokonapěťový uzemňovací spínač zajišťuje ochranu systému

Když napájecí systém dosáhne vysokého napětí nad 35 kV, stává se vysokonapěťový uzemňovací vypínač velmi důležitou součástí rozváděče. Chrání jak napájecí systém, tak obsluhu systému. Je nezbytnou součástí sestavy rozváděče a pracuje společně s jisticími spínači, odpojovači a ochrannými relé. Pomáhá eliminovat zbytkové napětí, poruchové proudy a poškození zařízení systému. GPSwitchgear je profesionální výrobce rozváděčů, který integruje vysokonapěťové uzemňovací vypínače do svých řešení rozváděčů s vysoce kvalitním návrhem. Tím poskytuje komplexní ochranu napájecích sítí, průmyslových zařízení a rozsáhlé infrastruktury. V tomto článku probereme různé způsoby, jakými vysokonapěťový uzemňovací vypínač zajišťuje ochranu systému.

Vysokonapěťový uzemňovací vypínač odvádí zbytkové napětí za účelem ochrany zařízení a personálu

Přesto může trvat určitou dobu, než dojde k vybítí po plném odpojení hlavního jisticího spínače rozváděče. Zařízení, jako jsou nečinné transformátory, kabely a kondenzátory, vysokonapěťové zařízení, nebo dokonce samotné komponenty rozváděče, se mohou stát aktivními a pro servisní personál i nebezpečnými. Vysokonapěťové uzemňovací vypínače fungují jako vybíjecí zařízení, která poskytují rychlou a nízko-odporovou cestu do země a uzemňují tak vysokonapěťové komponenty prostřednictvím vysokonapěťového uzemňovacího vypínače.

Vysokonapěťové uzemňovací spínače vybíjejí napětí na bezpečnou úroveň a udržují ho pod 50 V. Tento přístroj potřebuje pouze několik sekund k vybití náboje ve vysokonapěťových spínačích poté, co je aktivován vysokonapěťový uzemňovací spínač. Typickým příkladem je situace po vypnutí rozváděče a transformátoru 110 kV, kdy je aktivován vysokonapěťový uzemňovací spínač, aby se vybily vinutí transformátoru a zabránilo se nebezpečným i pro údržbu přátelským výbojům. Vysoké oblouky a průraz izolace, které mají být otevřeny.

Vysokonapěťový uzemňovací spínač od firmy GPSwitchgear rychle a bezpečně vybíjí nabitá vinutí transformátoru prostřednictvím součástí z měděné slitiny s nízkým odporem a vysokým kontaktním odporem, čímž zajišťuje vybíjení s nízkým odporem.

Vysoké a nebezpečné úrovně náboje lze aktivovat k třídění spínačů pro vybíjení a trimovacích spínačů, spínačů pro vysoké vybíjení a silné golfové vybíjení a součástí z nízké měděné slitiny

Vypínač uzemnění vysokého napětí izoluje vadné části, aby se zabránilo šíření poruchy

Porucha ve vysokonapěťovém systému, jako je zkrat nebo porucha izolace, spustí uzemňovací vypínač. Dochází k izolaci poruchové části, zatímco ostatní součásti rozváděče obsahují poruchu a brání jejímu šíření do celé sítě. Poté, co jistič v rozváděči odpojí poruchový proud, je aktivován uzemňovací vypínač, který uzemní poruchovou vedení nebo zařízení. Tímto způsobem je vytvořena jasná hranice k poruchové části, zatímco zbytek systému zůstává v provozu. To umožňuje údržbářskému personálu pracovat na odstraňování poruchy bez narušení provozní sítě. Například v síti 220 kV, pokud dojde k poruše kabelu v jednom přívodním vedení rozváděče, je možné aktivovat oddělovací uzemňovací vypínač pro tento přívod, čímž se izoluje poruchový kabel, zatímco všechny ostatní přívody nadále napájejí systém. Uzemňovací vypínač rozváděče pro vysoké napětí také podporuje interlockování s jisticím spínačem rozváděče od GPSwitchgear. Posiluje dodatečnou bezpečnost při izolaci poruchy tím, že zabraňuje uzemnění živých zařízení. Po odpojení jisticího spínače je následně aktivován uzemňovací vypínač rozváděče.

Jak vysokonapěťové uzemňovací spínače řídí a zabraňují obloukům  

Elektrické oblouky jsou jednou z nejnebezpečnějších součástí spínacích zařízení při vysokém napětí. Mohou dosáhnout šílených teplot (přes 10 000 ℉). Tavení kovu, poškozují izolaci, explodují a mohou způsobit poruchy ve funkci spínacího zařízení. Použití vypínače uzemnění pro vysoké napětí výrazně snižuje riziko oblouku. K tomu dochází odstraněním rozdílů napětí mezi jednotlivými součástmi. Když je spínací zařízení v režimu údržby, vypínač uzemnění pro vysoké napětí zajistí, že všechny součásti budou na stejném potenciálu (uzemněném potenciálu). Tím se eliminují rozdíly napětí a možnost vzniku oblouku. Také v případě, že dojde k náhodnému opětovnému připojení napájení spínacího zařízení (lidská chyba nebo porucha), poskytuje vypínač uzemnění pro vysoké napětí cestu s nízkým odporem pro poruchový proud. To aktivuje ochranná relé spínacího zařízení, čímž se minimalizuje doba trvání oblouku. Například u skříní spínacího zařízení 330 kV udržuje vypínač uzemnění pro vysoké napětí uzemněný potenciál na sběrnici a odpojovači, aby se zabránilo vzniku oblouků během údržby. To je užitečné, protože předchází obloukům způsobeným náhodným dotykem mezi živými a uzemněnými součástmi. Vypínač uzemnění pro vysoké napětí od firmy GPSwitchgear je vybaven funkcemi hašení oblouku, jako jsou obloukové komory, které dále potlačují malé oblouky během spínacích operací.

Vypínač vysokého napětí zvyšuje ochranu izolace rozváděče proti přepětí

Instalace izolačního systému na vysokonapěťová spínací zařízení je nezbytná pro bezpečnost systému, jinak může dojít ke zkratu, poškození zařízení a výpadkům napájení. Zemnící vypínač pro vysoké napětí chrání izolaci spínacího zařízení před přepětím. Dočasná přepětí (například blesková přepětí a spínací přepětí) se mohou během provozu systému vyskytnout a překročit dielektrickou pevnost izolace spínacího zařízení. Přepěťové namáhání izolace je odstraněno, když je zemnící vypínač pro vysoké napětí použit ve spojení s bleskojistkami izolace spínacího zařízení. Například při úderu blesku v blízkosti spínacího zařízení kombinace zemnícího vypínače a bleskojistky bezpečně odvede blesk do země a chrání spínací zařízení před průrazem izolace vysokým napětím. Zemnící vypínač pro vysoké napětí od firmy GPSwitchgear poskytuje suché uzemnění, aby se předešlo špatnému uzemnění, a chrání před poruchou izolace způsobenou zbytkovým napětím. Je ekologický, robustní a navržen tak, aby odolával korozi v extrémních prostředích, jako je vysoká vlhkost, mořská mlha a koroze.

Spínač vysokého napětí s uzemněním poskytuje jasnou indikaci stavu pro bezpečnost spínacího zařízení

Bezpečnost vyžaduje přesné určení stavu pro provoz a údržbu spínačů, protože nejasný stav může vést k chybné manipulaci a potenciálním nehodám. Vypínače uzemňovací pro vysoké napětí jsou vybaveny spolehlivými indikátory stavu, které určují, zda je zařízení ve stavu „uzemněno“ nebo „rozpojeno“, a integrují tak stav uzemňovacích spínačů do celkového stavu rozváděče. Indikátory mohou být mechanické, jako ukazatele polohy, nebo elektronické, například LED diody, čímž zajišťují, že obsluha může zjistit stav spínače i na dálku. V rozvodnách s velkým počtem uzemňovacích spínačů pro vysoké napětí mohou operátoři určit stav spínačů pomocí LED indikátorů. To usnadňuje proces a zjednodušuje identifikaci stavu spínače, čímž pomáhá operátorům vyhnout se aktivaci nesprávného spínače. Uzemňovací spínač pro vysoké napětí od GPSwitchgear navíc přenáší signály stavu do centrálního řídicího systému rozváděče pro dálkové monitorování a záznam operací se spínači. Toto přesné určení stavu zajišťuje, že je rozváděč v bezpečném stavu před zahájením prací, eliminuje chybné úsudky při údržbě a posiluje ochranu systému.