Kako visokonaponski uzemljivač osigurava zaštitu sustava

Kada napon u sustavu dostigne visoki nivo od preko 35 kV, prekidač za uzemljenje visokog napona postaje vrlo važan dio sklopne opreme. On štiti elektroenergetski sustav kao i operatera sustava. To je neizostavan sastavni dio sklopnog polja i surađuje s automatskim prekidačima, razdjelnim preklopkama i relejima za zaštitu. Pomaže u smanjenju ostatak napona, struja kvarova te oštećenja opreme sustava. GPSwitchgear je profesionalni proizvođač sklopne opreme koji ugrađuje prekidače za uzemljenje visokog napona u svoja rješenja sklopne opreme s visokim stupnjem projektiranja. Time se osigurava potpuna zaštita sustava za električne mreže, industrijske postrojbe i velike infrastrukturne objekte. U ovom ćemo članku razmotriti različite načine na koje prekidač za uzemljenje visokog napona osigurava zaštitu sustava.

Prekidač visokog napona za uzemljenje ispušta ostatak napona kako bi zaštitio opremu i osoblje

Ipak, može proći neko vrijeme dok se ne izbaci preostali napon nakon što je glavni sklopnik za razvodnu ormariću potpuno isključen. Oprema poput mirovajućih transformatora, kabela i kondenzatora, oprema na visokom naponu, pa čak i komponente razvodnog ormarića mogu se aktivirati i postati opasne za održavateljsko osoblje. Prekidači visokog napona za uzemljenje djeluju kao isprazni elementi koji omogućuju brze i niske otpore prema zemlji te uzemljuju komponente visokog napona putem prekidača za uzemljenje visokog napona.

Sklopke za uzemljenje visokog napona pražnjuju napon na sigurnu razinu i održavaju vrijednosti ispod 50 volti. Ovoj se napravi treba samo nekoliko sekundi da rastere opterećenje nakon što se aktivira sklopka za uzemljenje visokog napona. Kao primjer, nakon isključenja sklopnog ormara i transformatora od 110 kV, aktivira se sklopka za uzemljenje visokog napona kako bi se praznile namotaje transformatora, čime se izbjegavaju opasna i čak prijateljska pražnjenja tijekom održavanja. Visoki lukovi i proboji izolacije tek trebaju biti otvoreni.

GPSwitchgear-ova sklopka za uzemljenje visokog napona brzo i sigurno pražnjuje opterećene namote u transformatoru putem komponenti od slitine bakra s niskim otporom i visokim kontaktom, kako bi se osiguralo pražnjenje s niskim otporom.

Visoke i opasne razine naboja mogu se aktivirati kako bi se sortirale sklopke za pražnjenje i regulacijske sklopke, sklopke za visoko pražnjenje i sklopke za jaku golf izvedbu te komponente od slitine s niskim udjelom bakra

Prekidač za uzemljenje visokog napona izolira kvarne dijelove kako bi se spriječilo širenje kvara

Kvar u visokonaponskom sustavu, poput kratkog spoja ili kvara izolacije, pokreće uzemljivački prekidač. Odvajanje kvarnog dijela odvija se dok ostali dijelovi sklopnog uređaja sadržavaju problem, sprječavajući širenje kvara na cijelu mrežu. Nakon što se automatski prekidač u sklopnom uređaju isključi kako bi prekinuo struju kvara, aktivira se uzemljivački prekidač da uzemlji vod ili opremu s kvarom. Na taj način uspostavlja se jasna granica prema kvarnom dijelu, dok ostatak sustava nastavlja raditi. To omogućuje održavanju da radi na kvaru bez poremećaja u radu mreže. Na primjer, u 220 kV električnoj mreži, ako dođe do kvara kabla na jednoj napojnici sklopnog uređaja, moguće je aktivirati izolacijski uzemljivački prekidač za tu napojnicu kako bi se izdvojio kvarni kabel, dok sve ostale napojnice nastavljaju napajati sustav. Uzemljivački prekidač visokog napona u sklopnom uređaju također podržava međusobno zaključavanje s prekidačem sklopnog uređaja od GPSwitchgeara. Time se osigurava dodatna sigurnost pri izolaciji kvara, sprječavajući uzemljenje pod naponom. Nakon što se prekidač isključi, aktivira se uzemljivački prekidač sklopnog uređaja.

Kako visokonaponski uzemljivački prekidači kontroliraju i sprječavaju lukove  

Električni lukovi su jedan od najopasnijih sastojaka sklopnih uređaja pri visokim naponima. Mogu doseći lude temperature (preko 10.000 ℉). Topi metal, oštećuje izolaciju, eksplodira i može uzrokovati kvarove u radu sklopne opreme. Visokonaponski uzemljivač znatno smanjuje rizik od luka. To se događa uklanjanjem razlike potencijala između komponenti. Kada je sklopna oprema u servisnom načinu rada, visokonaponski uzemljivač osigurava da su sve komponente na istom potencijalu (potencijalu zemlje). Time se sprječavaju razlike napona i mogući električni lukovi. Također, ako dođe do slučajnog ponovnog napajanja sklopne opreme (ljudska pogreška ili kvar), visokonaponski uzemljivač pruža put s malim otporom za struju kvara. To aktivira zaštitne releje sklopne opreme, čime se minimizira trajanje luka. Na primjer, u ormarićima sklopnih uređaja od 330 kV, visokonaponski uzemljivač održava potencijal zemlje na sabirnici i diskonektoru kako bi se izbjegli lukovi tijekom održavanja. Ovo je korisno jer sprječava lukove uzrokovane slučajnim dodirima između aktivnih dijelova i uzemljenih komponenti. Visokonaponski uzemljivač tvrtke GPSwitchgear izrađen je s funkcijama gašenja luka, poput komora za gšenje luka, kako bi dodatno potisnuo male lukove tijekom rada sklopke.

Prekidač za uzemljenje visokog napona povećava zaštitu od prenapona u sklopnim uređajima

Ugradnja izolacijskog sustava na visokonaponskoj sklopnici potrebna je za sigurnost sustava, u suprotnom može doći do kratkog spoja opreme, oštećenja i prekida napajanja. Visokonaponski uzemljivač štiti izolaciju sklopne opreme od prenaponskog opterećenja. Privremeni prenaponi (poput prenapona od groma i prenapona uslijed uključivanja) mogu se pojaviti tijekom rada sustava i premašiti napon izdržljivosti izolacije sklopne opreme. Opterećenje izolacije prenaponom smanjuje se kada se visokonaponski uzemljivač koristi zajedno s ograničnicima prenapona na izolaciji sklopne opreme. Na primjer, kada udar groma pogodi u blizini sklopne opreme, kombinacija visokonaponskog uzemljivača i ograničnika prenapona sigurno preusmjerava grom na zemlju i štiti sklopnu opremu od proboja izolacije uslijed visokog napona. Visokonaponski uzemljivač od GPSwitchgear pruža suho uzemljenje kako bi se izbjeglo loše uzemljenje te štiti od kvara izolacije zbog ostatak napona. Ekološki je prihvatljiv, izdržljiv i dizajniran da izdrži koroziju u ekstremnim uvjetima poput visoke vlažnosti, slane magle i korozije.

Prekidač za uzemljenje visokog napona pruža jasnu indikaciju stanja za sigurnost sklopnih uređaja

Sigurnost zahtijeva preciznu definiciju stanja za rad i održavanje sklopnih uređaja, jer nejasno stanje može dovesti do pogrešne upotrebe i potencijalnih nesreća. Sklopnici za uzemljenje visokog napona dolaze s pouzdanim monitorima stanja koji određuju nalazi li se uređaj u položaju „uzemljeno“ ili „otvoreno“, integrirajući stanje sklopnika za uzemljenje u opće stanje sklopne opreme. Indikatori mogu biti mehanički, poput pokazivača položaja, ili elektronički, poput LED svjetala, osiguravajući da operatori mogu utvrditi položaj sklopke na daljinu. U velikim prostorijama sa sklopkama s više sklopnika za uzemljenje visokog napona, operatori mogu utvrditi stanje sklopki pomoću LED indikatora. To pojednostavljuje postupak i olakšava određivanje stanja sklopke, pomažući operatorima da izbjegnu aktiviranje pogrešne sklopke. Sklopka za uzemljenje visokog napona od GPSwitchgeara također šalje signale o stanju u centralni kontrolni sustav sklopne opreme radi daljinskog nadzora i evidentiranja rada sklopke. Ova precizna definicija stanja osigurava da je sklopna oprema u sigurnom stanju prije početka rada, eliminirajući pogrešne procjene tijekom održavanja i poboljšavajući zaštitu sustava.