Πώς Διασφαλίζει η Ασφάλιση Υψηλής Τάσης την Προστασία του Συστήματος

Όταν το ηλεκτρικό σύστημα φτάσει σε υψηλή τάση άνω των 35 kV, ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης γίνεται πολύ σημαντικό μέρος της ηλεκτρικής εγκατάστασης. Προστατεύει τόσο το ηλεκτρικό σύστημα όσο και τον χειριστή του. Αποτελεί απαραίτητο στοιχείο μιας εγκατάστασης διακοπτών και λειτουργεί μαζί με διακόπτες κυκλώματος, αποσυνδέτες και ρελέ προστασίας. Βοηθά στη μείωση της υπόλοιπης τάσης, των ρευμάτων βραχυκυκλώματος και της ζημιάς στον εξοπλισμό του συστήματος. Η GPSwitchgear είναι επαγγελματικός κατασκευαστής ηλεκτρικών εγκαταστάσεων που ενσωματώνει διακόπτες γείωσης υψηλής τάσης στις λύσεις του, με προηγμένο σχεδιασμό. Έτσι παρέχει πλήρη προστασία συστήματος για τα ηλεκτρικά δίκτυα, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και μεγάλα έργα υποδομής. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τους διάφορους τρόπους με τους οποίους ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης παρέχει προστασία συστήματος.

Ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης αποφορτίζει την υπόλοιπη τάση για να προστατέψει τον εξοπλισμό και το προσωπικό

Ωστόσο, μπορεί να χρειαστεί αρκετός χρόνος για την αποφόρτιση μετά την πλήρη αποσύνδεση του κύριου διακόπτη κυκλώματος της ηλεκτρικής εγκατάστασης. Εξοπλισμός όπως αδρανείς μετασχηματιστές, καλώδια και πυκνωτές, εξοπλισμός υψηλής τάσης και ακόμη και συστατικά της ηλεκτρικής εγκατάστασης μπορεί να ενεργοποιηθούν και να αποτελέσουν κίνδυνο για το προσωπικό συντήρησης. Οι διακόπτες γείωσης υψηλής τάσης λειτουργούν ως αποφορτιστές, παρέχοντας γρήγορες και χαμηλής αντίστασης διαδρομές προς τη γη, προκειμένου να γειωθούν εξαρτήματα υψηλής τάσης μέσω του διακόπτη γείωσης υψηλής τάσης.

Οι διακόπτες γείωσης υψηλής τάσης αποφορτίζουν σε ασφαλές επίπεδο και διατηρούν τα επίπεδα κάτω από 50 Volt. Αυτή η συσκευή χρειάζεται μόνο λίγα δευτερόλεπτα για να αποφορτίσει το φορτίο των διακοπτών υψηλής τάσης, αφού ενεργοποιηθεί ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης. Για παράδειγμα, μετά από διακοπή λειτουργίας σε συγκρότημα διακοπτών και μετασχηματιστή 110 kV, ενεργοποιείται ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης για να αποφορτιστούν οι περιελίξεις του μετασχηματιστή, αποφεύγοντας επικίνδυνες και ενδεχομένως επικίνδυνες εκκενώσεις κατά τη διάρκεια εργασιών συντήρησης. Υψηλά τόξα και διάσπαση της μόνωσης απλώς να ανοίξουν.

Ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης της GPSwitchgear αποφορτίζει γρήγορα και με ασφάλεια από φορτισμένες περιελίξεις σε μετασχηματιστή, μέσω εξαρτημάτων διακοπτών από κράμα χαλκού χαμηλής αντίστασης και υψηλής επαφής, διατηρώντας την αποφόρτιση χαμηλής αντίστασης.

Υψηλά και επικίνδυνα επίπεδα φορτίου μπορούν να ενεργοποιηθούν για να ταξινομηθούν οι διακόπτες αποφόρτισης και οι διακόπτες κοπής, οι διακόπτες υψηλής αποφόρτισης και αποφόρτισης bold golf και τα εξαρτήματα χαμηλού κράματος χαλκού

Διακόπτης Γείωσης Υψηλής Τάσης Απομονώνει Ελαττωματικά Τμήματα για να Αποτρέψει τη Διασπορά της Βλάβης

Μια βλάβη σε ένα υψηλής τάσης σύστημα, όπως ένα βραχυκύκλωμα ή μια αποτυχία μόνωσης, ενεργοποιεί ένα διακόπτη γείωσης. Η απομόνωση του τμήματος με τη βλάβη πραγματοποιείται ενώ άλλα εξαρτήματα της διάταξης διακοπτών περιορίζουν το πρόβλημα, αποτρέποντας τη διασπορά της βλάβης σε όλο το δίκτυο. Αφού ο διακόπτης κυκλώματος στη διάταξη διακοπτών απενεργοποιηθεί για να διακόψει το ρεύμα βλάβης, ενεργοποιείται ο διακόπτης γείωσης ώστε να γειωθεί η γραμμή ή ο εξοπλισμός με τη βλάβη. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται ένα σαφές όριο στο τμήμα με τη βλάβη, ενώ το υπόλοιπο σύστημα παραμένει λειτουργικό. Αυτό επιτρέπει στο προσωπικό συντήρησης να εργαστεί στη βλάβη χωρίς να διαταραχθεί το λειτουργικό δίκτυο. Για παράδειγμα, σε ένα δίκτυο 220kV, αν προκύψει βλάβη καλωδίου σε μία γραμμή τροφοδοσίας της διάταξης διακοπτών, είναι δυνατό να ενεργοποιηθεί ο διακόπτης απομόνωσης και γείωσης για αυτήν τη γραμμή τροφοδοσίας, ώστε να περιοριστεί το ελαττωματικό καλώδιο, ενώ όλες οι υπόλοιπες γραμμές τροφοδοσίας συνεχίζουν να τροφοδοτούν το σύστημα. Ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης της διάταξης διακοπτών υποστηρίζει επίσης διασύνδεση (interlocking) με το διακόπτη κυκλώματος της διάταξης διακοπτών από την GPSwitchgear. Ενισχύει την επιπλέον ασφάλεια στην απομόνωση βλαβών, αποτρέποντας τη γείωση εξοπλισμού που βρίσκεται υπό τάση. Αφού ο διακόπτης κυκλώματος απενεργοποιηθεί, ενεργοποιείται στη συνέχεια ο διακόπτης κυκλώματος της διάταξης διακοπτών.

Πώς οι διακόπτες γείωσης υψηλής τάσης ελέγχουν και προλαμβάνουν τα τόξα  

Τα ηλεκτρικά τόξα είναι μία από τις πιο επικίνδυνες συνιστώσες των διακοπτικών συσκευών σε υψηλές τάσεις. Μπορούν να φτάσουν απίστευτες θερμοκρασίες (πάνω από 10.000℉). Τήξη μετάλλων, βλάβη μόνωσης, έκρηξη και δυσλειτουργία της διακοπτικής συσκευής. Η ύπαρξη ενός διακόπτη γείωσης υψηλής τάσης βοηθά σημαντικά στη μείωση των κινδύνων από τόξα. Αυτό συμβαίνει με την εξάλειψη των διαφορών δυναμικού μεταξύ των εξαρτημάτων. Όταν η διακοπτική συσκευή βρίσκεται σε λειτουργία συντήρησης, ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης διασφαλίζει ότι όλα τα εξαρτήματα βρίσκονται στο ίδιο δυναμικό (δυναμικό γης). Αυτό αποτρέπει τις διαφορές τάσης και τα πιθανά ηλεκτρικά τόξα. Επιπλέον, αν η διακοπτική συσκευή επανενεργοποιηθεί κατά λάθος (ανθρώπινο σφάλμα ή βλάβη), ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης παρέχει μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης για το ρεύμα βραχυκυκλώματος. Αυτό προκαλεί τη διακοπή των ρελέ προστασίας της διακοπτικής συσκευής, ελαχιστοποιώντας έτσι τη διάρκεια του τόξου. Για παράδειγμα, σε πίνακες διακοπτικών συσκευών 330kV, ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης διατηρεί το δυναμικό γης στη γεννήτρια και τον αποζεύκτη για να αποφευχθούν τόξα κατά τη διάρκεια της συντήρησης. Αυτό είναι χρήσιμο καθώς προλαμβάνει τόξα που προκαλούνται από ακούσιες επαφές μεταξύ ενεργών και γειωμένων εξαρτημάτων. Ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης της GPSwitchgear κατασκευάζεται με χαρακτηριστικά σβέσης τόξου, όπως θάλαμοι σβέσης τόξου, για περαιτέρω καταστολή μικρών τόξων κατά τη λειτουργία του διακόπτη.

Διακόπτης Γείωσης Υψηλής Τάσης Αυξάνει την Προστασία Μόνωσης από Υπερτάσεις σε Ηλεκτρικό Εξοπλισμό

Η εγκατάσταση συστήματος μόνωσης σε υψίσυχνο διακόπτη υψηλής τάσης είναι απαραίτητη για την ασφάλεια του συστήματος· διαφορετικά, μπορεί να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα εξοπλισμού, ζημιά και διακοπές ρεύματος. Ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης προστατεύει τη μόνωση του διακόπτη από τάσεις υπερτάσεως. Προσωρινές υπερτάσεις (όπως υπερτάσεις από κεραυνούς και υπερτάσεις λόγω διακοπτικών ενεργειών) μπορεί να εμφανιστούν κατά τη λειτουργία του συστήματος και να υπερβούν την τάση αντοχής μόνωσης του διακόπτη. Η τάση υπερτάσεως στη μόνωση αποκλιμακώνεται όταν χρησιμοποιείται ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης μαζί με τους περιοριστές υπερτάσεως της μόνωσης του διακόπτη. Για παράδειγμα, όταν συμβεί κεραυνός κοντά στο διακόπτη, το συνδυασμός του διακόπτη γείωσης υψηλής τάσης και του περιοριστή υπερτάσεως αποκλίνει με ασφάλεια τον κεραυνό προς το έδαφος και προστατεύει το διακόπτη από διάσπαση της μόνωσης λόγω υψηλής τάσης. Ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης από την GPSwitchgear παρέχει ξηρή γείωση για να αποφευχθεί η κακή γείωση και προστατεύει από αποτυχία μόνωσης λόγω υπολειπόμενης τάσης. Είναι φιλικός προς το περιβάλλον, ανθεκτικός και σχεδιασμένος να αντέχει τη διάβρωση σε ακραία περιβάλλοντα, όπως υψηλή υγρασία, αλμυρό αέρα και διάβρωση.

Διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης που παρέχει σαφή ένδειξη κατάστασης για την ασφάλεια των διακοπτικών συσκευών

Η ασφάλεια απαιτεί ακριβή οριοθέτηση της κατάστασης για τη λειτουργία και συντήρηση των διακοπτικών συσκευών, επειδή η ασαφής κατάσταση οδηγεί σε λανθασμένη χειριστική ενέργεια και πιθανά ατυχήματα. Οι διακόπτες γείωσης υψηλής τάσης είναι εξοπλισμένοι με αξιόπιστους ενδείκτες κατάστασης που καθορίζουν αν η μονάδα βρίσκεται στη θέση «γειωμένο» ή «ανοιχτό», ενσωματώνοντας την κατάσταση των διακοπτών γείωσης στη συνολική κατάσταση της διακοπτικής συσκευής. Οι ενδείκτες μπορεί να είναι μηχανικοί, όπως δείκτες θέσης, ή ηλεκτρονικοί, όπως φώτα LED, διασφαλίζοντας ότι οι χειριστές μπορούν να επιβεβαιώσουν την κατάσταση του διακόπτη από απόσταση. Σε μεγάλα δωμάτια διακοπτικών συσκευών με πολλούς διακόπτες γείωσης υψηλής τάσης, οι χειριστές μπορούν να ελέγχουν την κατάσταση των διακοπτών χρησιμοποιώντας τα LED ως ενδείκτες. Αυτό διευκολύνει τη διαδικασία και αποκωδικοποιεί το έργο του προσδιορισμού της κατάστασης του διακόπτη, βοηθώντας τους χειριστές να αποφύγουν τον ενεργοποιημό λάθους διακόπτη. Ο διακόπτης γείωσης υψηλής τάσης της GPSwitchgear επίσης αποστέλλει σήματα κατάστασης στο κεντρικό σύστημα ελέγχου της διακοπτικής συσκευής για απομακρυσμένη παρακολούθηση και καταγραφή των ενεργοποιήσεων. Η ακριβής αυτή οριοθέτηση της κατάστασης διασφαλίζει ότι η διακοπτική συσκευή βρίσκεται σε ασφαλή κατάσταση πριν ξεκινήσει η εργασία, εξαλείφοντας λανθασμένες εκτιμήσεις κατά τη συντήρηση και ενισχύοντας την προστασία του συστήματος.