Πώς Βελτιώνει η Μέσης Τάσης Διακόπτης Κενού την Ηλεκτρική Ασφάλεια

Ο διακόπτης κενού μεσαίας τάσης (VCB) αποτελεί ένα σημαντικό συστατικό για την ασφάλεια και την προστασία της διανομής ηλεκτρικής ενέργειας σε ηλεκτρικά συστήματα μεσαίας τάσης (10kV - 35kV). Είναι πιο αποτελεσματικός σε σύγκριση με τους παλαιότερους διακόπτες με σβέση σε λάδι ή αέριο, καθώς ο VCB χρησιμοποιεί θάλαμο κενού για να διακόψει τα ρεύματα βλάβης, απομονώνοντας πολύ γρήγορα το ελαττωματικό τμήμα του δικτύου. Είναι εξαιρετικά αξιόπιστος σε δύσκολες συνθήκες, όπως στα αστικά δίκτυα ηλεκτροδότησης, βιομηχανικές εγκαταστάσεις και εμπορικά συγκροτήματα. Η GPSwitchgear έχει αναδειχθεί ως πρωτοπόρος στη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των διακοπτών κενού μεσαίας τάσης για βελτιωμένη ασφάλεια και στις εφαρμογές τους στην πραγματική ζωή. Παρακάτω αναφέρονται μερικοί τρόποι με τους οποίους ο διακόπτης κενού μεσαίας τάσης ενισχύει την ηλεκτρική ασφάλεια.

Ο διακόπτης κενού μεσαίας τάσης επικεντρώνεται στη γρήγορη, αποτελεσματική και ασφαλή πρόληψη κινδύνων από ηλεκτρικό τόξο

Σε συστήματα μέσης τάσης, οι ηλεκτρικοί τόξοι βρίσκονται στην κορυφή των επικίνδυνων κινδύνων. Για να το δούμε στη σωστή προοπτική, παράγουν ένα καυτό 20.000 βαθμών Κελσίου και μπορούν να τήξουν μέταλλα, να καταστρέψουν μονώσεις και ακόμη και να προκαλέσουν πυρκαγιές και εκρήξεις. Ο διακόπτης μέσης τάσης VCB συνδυάζει τα καλύτερα και των δύο κόσμων, ενσωματώνοντας τις εκπληκτικές ιδιότητες σβέσης τόξου του κενού. Όταν συμβαίνει κάτι λάθος, όπως ένα βραχυκύκλωμα, ο διακόπτης μέσης τάσης VCB χωρίζει γρήγορα τις επαφές του μέσα σε θάλαμο κενού. Λόγω του περιβάλλοντος κενού, η δημιουργία ιονισμένων αερίων (που διατηρεί τα τόξα σε άλλους διακόπτες) εξαλείφεται, με αποτέλεσμα το τόξο να σβήνει σε 1 έως 2 κύκλους (έως 0,04 δευτερόλεπτα για σύστημα 50Hz). Αυτό είναι πολύ πιο γρήγορο από τους διακόπτες με μόνωση λαδιού ή αέρα και μειώνει το χρόνο έκθεσης στο τόξο, ελαχιστοποιώντας τον κίνδυνο πυρκαγιάς και ζημιάς. Για παράδειγμα, σε ένα σύστημα διανομής βιομηχανικής ενέργειας 10kV, ένα βραχυκύκλωμα λόγω βλάβης καλωδίου ενεργοποιεί τον διακόπτη μέσης τάσης VCB να διακόψει το ρεύμα και να σβήσει το τόξο σχεδόν αμέσως, προλαμβάνοντας την εξάπλωσή του στον διπλανό ηλεκτρικό εξοπλισμό.

Το μεσαίας τάσης διακόπτης κενού (VCB) της GPSwitchgear χρησιμοποιεί ανεξάρτητες θάλαμους κενού υψηλής ποιότητας, οι οποίοι έχουν βαθμό κενού 10⁻⁶ Pa ή υψηλότερο, βελτιώνοντας περαιτέρω την ασφάλεια με σταθερή απόδοση σβέσης τόξου για περισσότερο από 20 χρόνια.

Άριστη μόνωση διακόπτη κενού μεσαίας τάσης (VCB) για πρόληψη κινδύνων διαρροών  

Η αποτυχία της μόνωσης σε συστήματα μέσης τάσης μπορεί να οδηγήσει σε διαρροές ρεύματος, βλάβες εξοπλισμού και ηλεκτροπληξίες εργαζομένων. Ο διακόπτης κενού (VCB) μέσης τάσης βασίζεται στη μόνωση λόγω δύο ουσιώδων σχεδιασμών: πρώτον, την κατασκευή της θάλαμου κενού· εφόσον περιλαμβάνει θάλαμο κενού, θα λειτουργεί ως θάλαμος μόνωσης. Το κενό θα αποτρέψει τη διαρροή ρεύματος μεταξύ των επαφών σε οποιαδήποτε ονομαστική τάση, καθώς έχει πολύ μεγαλύτερη αντοχή μόνωσης από τον αέρα ή το λάδι. Το δεύτερο χαρακτηριστικό που περιλαμβάνει ο διακόπτης κενού μέσης τάσης είναι η χρήση εποξειδικής ρητίνης ή κεραμικών υλικών για το περίβλημα του θαλάμου κενού, τα οποία είναι ανθεκτικά στην υγρασία, τη σκόνη και τη χημική διάβρωση. Έτσι αποφεύγεται η αποτυχία μόνωσης λόγω υγρασίας. Οι διακόπτες κενού μέσης τάσης δεν περιέχουν λάδι ή αέριο που μπορεί να διαρρεύσει, γεγονός που τους καθιστά ασφαλείς για εγκατάσταση εντός και εκτός κτιρίων (σε αντίθεση με τους διακόπτες λαδιού, οι οποίοι μπορεί να διαρρεύσουν και να υποστούν αποτυχία μόνωσης λόγω λαδιού). Για παράδειγμα, οι ασφαλείς παράκτιες περιοχές σε εντατικές βιομηχανικές ζώνες είναι ιδανικές για τους VCB, καθώς η υγρασία του αέρα και ο αλμυρός αέρας δεν θα φράξουν το περίβλημα μόνωσης και τον θάλαμο κενού του VCB. Ο VCB μπορεί να λειτουργεί κανονικά και να αποτρέπει βλάβες λόγω διαρροής τάσης και μόνωσης. Όλοι οι αγορασθέντες διακόπτες κενού μέσης τάσης πρέπει να υποβληθούν και να επιτύχουν τις δοκιμές αντοχής μόνωσης σε εναλλασσόμενη τάση (AC) και μερικών εκκενώσεων, προκειμένου να συμμορφώνονται με τα πρότυπα μόνωσης και τα διεθνή πρότυπα ασφαλείας.

Η μεσαίας τάσης διακόπτης κενού εξασφαλίζει την προστασία του εξοπλισμού μέσω ακριβούς διακοπής του ρεύματος

Τα σφάλματα σε συστήματα μέσης τάσης περιλαμβάνουν βραχυκυκλώματα, υπερφόρτωση και ρεύματα διαρροής προς γείωση, και μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο μετασχηματιστές και άλλον ακριβό εξοπλισμό. Με τη χρήση ακριβών μετασχηματιστών ρεύματος σφάλματος, οι διακόπτες κενού μέσης τάσης (VCB) μπορούν να ανιχνεύσουν και να διακόψουν με ακρίβεια τα ρεύματα σφάλματος, καθώς είναι εξοπλισμένοι με προηγμένα ενσωματωμένα συστήματα προστασίας και μπορούν να λειτουργήσουν σε συνεργασία με δυναμικά προστατευτικά ρελέ. Τα ρελέ αυτά αναλύουν αποτελεσματικά τα ηλεκτρικά συστήματα σε πραγματικό χρόνο και επικοινωνούν με τον διακόπτη κενού μέσης τάσης όταν ανιχνεύσουν ένα σφάλμα, οπότε ο VCB ενεργοποιεί άμεσα τον μηχανισμό διακοπής του ρεύματος σφάλματος. Ωστόσο, οι VCB δεν θα διακόψουν ρεύμα που υπερβαίνει τη μέγιστη αντοχή του εξοπλισμού μέσης τάσης. Για παράδειγμα, οι διακόπτες κενού μέσης τάσης για συστήματα 20kV μπορούν να διακόψουν ρεύματα σφάλματος έως 20kA και να αποτρέψουν τη διέλευση υπερβολικού ρεύματος μέσω των μετασχηματιστών και των καλωδίων. Αυτό προστατεύει το σύστημα από ζημιές μόνωσης και μηχανικές βλάβες κατά τη διάρκεια υπερφόρτωσης. Για παράδειγμα, μια εσφαλμένη κατάσταση υπερφόρτωσης λόγω της ταυτόχρονης λειτουργίας συστημάτων σε εμπορικό συγκρότημα 20kV θα ενεργοποιήσει τα ρελέ προστασίας για να διατηρηθεί η προστασία από υπερφόρτωση στον κύριο μετασχηματιστή.

Η GPSwitchgear προσφέρει διακόπτες μέσης τάσης VCB οι οποίοι χρησιμοποιούν είτε ηλεκτρομαγνητικό μηχανισμό είτε μηχανισμό με ελατήριο, προκειμένου να διασφαλιστεί η γρήγορη αποχώρηση των επαφών, εξασφαλίζοντας ότι η διακοπή του ρεύματος βραχυκυκλώματος θα πραγματοποιηθεί εντός του καθορισμένου ασφαλούς χρόνου.

Οι Κίνδυνοι Συντήρησης Διακοπτών Μέσης Τάσης VCB είναι Ασφαλείς λόγω της Χαμηλής Απαιτούμενης Συντήρησης

Οι μεσαίας τάσης διακόπτες κενού (VCB) προκαλούν μικρότερο φόρτο εργασίας λόγω των χαμηλών απαιτήσεων συντήρησης. Άλλοι διακόπτες, όπως οι διακόπτες με λάδι, απαιτούν επαναλαμβανόμενες εργασίες συντήρησης όπως αλλαγές λαδιού, καθαρισμός επαφών, ρυθμίσεις πίεσης αερίου και πολλά άλλα. Αυτές οι δραστηριότητες αυξάνουν το λειτουργικό κόστος και εκθέτουν τους εργαζόμενους στη συντήρηση σε πιθανή ηλεκτρική έκθεση. Ο VCB λειτουργεί βάσει της αρχής της διατήρησης εξαρτημάτων. Η θάλαμος κενού και τα εξαρτήματα επαφής έχουν μεγάλο αριθμό λειτουργικών κύκλων—πάνω από 10.000—πριν χρειαστεί η αρχική τακτική συντήρηση. Η συντήρηση των λειτουργικών μηχανισμών και ο ελαιώνας των βοηθητικών μέσων (κυκλώματα ελέγχου) μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς να απαιτείται η αποσυναρμολόγηση της θάλαμου υψηλής τάσης, εξαλείφοντας έτσι τις εργασίες συντήρησης με κίνδυνο υψηλής τάσης. Αυτό επιτρέπει στο προσωπικό να έχει μικρότερη έκθεση σε υψηλή τάση και να αποφεύγονται εργασίες όπως η συντήρηση σε καμένες επαφές. Τέτοιοι κύκλοι συντήρησης παρέχονται για τη συντήρηση διακόπτων μεσαίας τάσης VCB που βρίσκονται σε απομακρυσμένες τοποθεσίες. Σε σύγκριση με την τριμηνιαία συντήρηση των διακοπτών με λάδι, οι διακόπτες μεσαίας τάσης VCB σε απομακρυσμένες τοποθεσίες έχουν κύκλους συντήρησης 3 έως 5 ετών. Αυτό μειώνει σημαντικά τις εργασίες συντήρησης στον διακόπτη. Τέτοιοι κίνδυνοι ελέγχονται στον μοντουλωτό διακόπτη μεσαίας τάσης VCB της GPSwitchgear. Αυτό το σχέδιο επιτρέπει τη συντήρηση των βοηθητικών χωρίς επίπτωση στο θάλαμο κενού. Αυτό μειώνει τον κίνδυνο κακής συντήρησης και την έκθεση των εργαζομένων.

Μέση Τάση VCB Υποστηρίζει Λειτουργίες Αλληλοκλειδώματος για Αποφυγή Λαθών στη Λειτουργία

Τα συστήματα μέσης τάσης έχουν υψηλή πιθανότητα επικίνδυνων και θανατηφόρων περιστατικών λόγω λανθασμένης χρήσης, για παράδειγμα, το κλείσιμο του διακόπτη σε μια ελαττωματική γραμμή ή το απρόσκοπτο άνοιγμα του διακόπτη κατά τη διάρκεια κανονικού φορτίου χωρίς εξουσιοδότηση. Ο VCB διαθέτει ενσωματωμένους μηχανισμούς αλληλοκλειδώματος για να μειωθεί η πιθανότητα λανθασμένης λειτουργίας. Πρώτον, ο VCB διαθέτει μηχανικό αλληλοκλείδωμα με τον αποζεύκτη. Ο VCB μπορεί να κλείσει μόνο όταν ο αποζεύκτης βρίσκεται σε κατάλληλη θέση, αποτρέποντας έτσι το κλείσιμο σε ανοιχτό κύκλωμα. Ο VCB διαθέτει επίσης ηλεκτρικό αλληλοκλείδωμα με το σύστημα ελέγχου. Ο VCB μπορεί να χειριστεί μόνο εξουσιοδοτημένο προσωπικό με τον σωστό κωδικό πρόσβασης ή κλειδί ελέγχου, αποτρέποντας το άνοιγμα και κλείσιμο χωρίς εξουσιοδότηση. Ο VCB διαθέτει επίσης σύστημα αλληλοκλειδώματος κατάστασης. Εάν υπάρχει διαρροή στην κενότητα του VCB, οι αισθητήρες πίεσης θα ανιχνεύσουν αστοχία τόξου και θα απενεργοποιήσουν τον διακόπτη, αποτρέποντας τη λειτουργία του κατά τη διακοπή του ρεύματος. Ένα πρακτικό παράδειγμα είναι σε ένα δωμάτιο διανομής μέσης τάσης, όπου, αν ένας χειριστής προσπαθήσει να κλείσει τον διακόπτη μιας ελαττωματικής γραμμής στον VCB, το μηχανικό αλληλοκλείδωμα θα αποτρέψει τη ζημιά στη συσκευή σταματώντας το χειριστή από το κλείσιμο του διακόπτη.

Ο μεσαίας τάσης διακόπτης VCB από την GPSwitchgear καταγράφει όλα τα αρχεία λειτουργίας, επιτρέποντας στη διαχείριση να παρακολουθεί και να αξιολογεί τις λειτουργίες, μειώνοντας έτσι τον κίνδυνο εσκεμμένων ή ακούσιων σφαλμάτων λειτουργίας.