Kako srednjenaponski vakuumski prekidač poboljšava električnu sigurnost

Srednjenaponski VCB (vakuumski prekidač) ključni je element za sigurnost i zaštitu distribucije energije unutar električnih sustava srednjeg napona (10 kV - 35 kV). Učinkovitiji je od starijih uljnih i gasnih prekidača jer VCB koristi vakuumsku komoru za prekidanje struje kratkog spoja, vrlo brzo izolirajući oštećeni dio mreže. Izuzetno su pouzdani u teškim uvjetima, kao što su gradske električne mreže, industrijska postrojenja i komercijalni kompleksi. GPSwitchgear je lider u optimizaciji dizajna srednjenaponskog VCB-a radi poboljšane sigurnosti i njegove primjene u stvarnom svijetu. Ispod su navedini načini na koje srednjenaponski VCB povećava električnu sigurnost.

Srednjenaponski VCB usredotočen je na brzo, učinkovito i sigurno sprječavanje opasnosti od luka

U srednjenaponskim sustavima, električni lukovi su na prvom mjestu opasnih opasnosti. Da bismo stvari stavili u perspektivu, oni proizvode žestokih 20.000 stupnjeva Celzijevih i mogu otopiti metale, oštetiti izolacije te čak uzrokovati požare i eksplozije. Srednjenaponski VCB kombinira prednosti oba svijeta ugradnjom izvanrednih svojstava gашenja luka u vakuumu. Kada dođe do kvara, poput kratkog spoja, srednjenaponski VCB brzo razdvaja svoje kontakte unutar vakuumskog spremnika. Zbog vakuumskog okruženja, formiranje ioniziranih plinova (koji održavaju lukove u drugim prekidačima) je potisnuto, čime se luka gasi u 1 do 2 ciklusa (do 0,04 sekunde za sustav od 50 Hz). To je znatno brže u usporedbi s uljnim ili zrakom izoliranim prekidačima i smanjuje vrijeme izlaganja luku, minimizirajući rizik od požara i oštećenja. Na primjer, u industrijskom sustavu distribucije struje od 10 kV, kvar na kabelu koji uzrokuje kratki spoj pokreće srednjenaponski VCB da odmah isključi struju i ugasi električni luk, čime se sprječava širenje na susjednu sklopnu opremu.

Srednjenski VCB od GPSwitchgear koristi visokokvalitetne vakuumsko izolirane komore s razinom vakuuma od 10⁻⁶ Pa ili više, što dodatno poboljšava sigurnost stabilnim gašenjem luka tijekom više od 20 godina.

Izvrsne izolacijske performanse srednjenskog VCB-a za sprječavanje opasnosti od curenja  

Kvar izolacije u sustavima srednjeg napona može dovesti do curenja struje, kvarova opreme i električnih udara kod zaposlenika. Vakuumski prekidač srednjeg napona (VCB) oslanja se na izolaciju zbog dvije ključne konstrukcije: prvo, izgradnja vakuumskog komora: budući da uključuje vakuumsku komoru, ona djeluje kao izolacijska komora. Vakuum sprječava curenje struje između kontakata pri bilo kojem nazivnom naponu jer ima znatno veću čvrstoću izolacije od zraka ili ulja. Druga značajka koju VCB srednjeg napona uključuje jest upotreba epoksidne smole ili keramičkih materijala za kućište vakuumskih komora, otpornih na vlagu, prašinu i kemijsku koroziju. Na taj način se izbjegava kvar izolacije uzrokovan vlagom. VCB-ovi srednjeg napona nemaju ulje ni plin koji bi mogao procuriti, što ih čini sigurnima za postavljanje unutar i izvan zatvorenih prostora (za razliku od uljnih prekidača koji mogu procuriti i imati kvar izolacije zbog ulja). Na primjer, sigurna obalna područja u teškim industrijskim zonama savršena su za VCB-ove jer vlaga u zraku i slana magla neće začepljivati izolacijsko kućište i vakuumsku komoru VCB-a. VCB i dalje može funkcionirati i sprječavati kvarove zbog curenja napona kroz izolaciju. Svi kupljeni VCB-ovi srednjeg napona moraju proći ispite izdržljivosti izolacije na izmjenični napon i parcijalnog pražnjenja kako bi zadovoljili standarde izolacije i međunarodne sigurnosne standarde.

Srednjenaponski VCB osigurava zaštitu opreme putem točnog prekidanja struje

Kvarovi na sustavima srednjeg napona uključuju strujne udare, preopterećenje i struje kvara na zemlju, te mogu ugroziti transformator i drugu skupu opremu. S pomoću skupih strujnih transformatora za kvarove, prekidači srednjeg napona (VCB) mogu točno prepoznati i prekinuti struje kvara jer su opremljeni naprednim integriranim sustavima zaštitom te mogu raditi u kombinaciji s dinamičkim zaštitnim relejima. Ti releji učinkovito analiziraju električne sustave u stvarnom vremenu i komuniciraju s prekidačem srednjeg napona čim otkriju kvar, nakon čega VCB trenutačno aktivira mehanizam za prekidanje struje kvara. Međutim, VCB-ovi neće prekinuti struju koja premašuje maksimalnu nazivnu vrijednost otpornosti opreme srednjeg napona. Na primjer, prekidači srednjeg napona za 20 kV elektroenergetske sustave mogu prekinuti struje kvara do 20 kA i spriječiti protok viška struje kroz transformatore i kabelske vodove. Time se štiti sustav od oštećenja izolacije i mehaničkih oštećenja tijekom preopterećenja. Na primjer, kvar zbog preopterećenja uzrokovan istodobnim radom sustava u 20 kV komercijalnom kompleksu pokrenut će zaštitne releje kako bi se osigurala zaštita od preopterećenja na glavnom transformatoru.

GPSwitchgear nudi rasprežne sklopnike srednjeg napona koji koriste elektromagnetski mehanizam ili mehanizam s oprugom kako bi osigurali brzo razdvajanje kontakata, jamčeći da prekid struje kvara nastupi unutar dopuštenog sigurnosnog vremena.

Rizici održavanja rasprežnih sklopnika srednjeg napona su niski jer je potrebno malo održavanja

Srednjenaponski VCB uzrokuje manji radni opterećenje jer zahtijeva malo održavanja. Drugi prekidači, poput uljnih prekidača, zahtijevaju redovite aktivnosti održavanja poput zamjene ulja, čišćenja kontakata, podešavanja tlaka plina i mnoge druge. Ove aktivnosti povećavaju operativne troškove i izlažu radnike održavanja mogućem električnom naprezanju. VCB radi na principu štednje dijelova. Njegova vakuumskom komora i kontakti imaju dugi radni ciklus — više od 10.000 ciklusa — prije nego što je potrebno prvo redovito održavanje. Održavanje radnih mehanizama i podmazivanje pomoćnih sredstava (upravljačkih krugova) može se obaviti bez demontaže visokonaponske komore, time se eliminiraju aktivnosti održavanja s rizikom visokog napona. To omogućuje osoblju manju izloženost visokom naponu i uklanja radove poput održavanja kod pregorelih kontakata. Takvi ciklusi održavanja primjenjuju se na održavanje srednjenaponskog VCB-a postavljenog na udaljenim lokacijama. U usporedbi s tromjesečnim održavanjem uljnih prekidača, srednjenaponski VCB na udaljenim lokacijama ima cikluse održavanja od 3 do 5 godine. To znatno smanjuje rad na održavanju prekidača. Takvi rizici su svedeni na minimum kod GPSwitchgear-ovog modularnog srednjenaponskog VCB-a. Ovaj dizajn omogućuje održavanje pomoćnih elemenata bez utjecaja na vakuumsku komoru. Time se smanjuje rizik lošeg održavanja i izloženost radnika.

Srednjenaponski VCB podržava funkcije međusobnog zaključavanja kako bi se izbjegle pogreške u radu

Sustavi srednjeg napona imaju veliki potencijal za opasnim i smrtnim incidentima zbog pogrešne uporabe, na primjer, zatvaranja prekidača na kvarnoj liniji ili neovlaštenog otvaranja prekidača tijekom normalnog opterećenja. Vakuumski prekidač (VCB) ima ugrađene mehanizme međusobnog zaključavanja kako bi se smanjio rizik od pogrešne uporabe. Kao prvo, VCB ima mehaničko međusobno zaključavanje sa odvajačem. VCB se može zatvoriti jedino kada je odvajač na svom mjestu, čime se sprječava zatvaranje na otvorenom krugu. VCB također ima električno međusobno zaključavanje s kontrolnim sustavom. VCB-om mogu upravljati isključivo ovlaštene osobe s ispravnim kodom za pristup ili kontrolnim ključem, čime se sprječava neovlašteno otvaranje i zatvaranje. VCB također ima sustav međusobnog zaključavanja stanja. Ako vakuumsko komore VCB-a curi, senzori tlaka će otkriti kvar luka i automatski zaključati prekidač, sprječavajući njegovo funkcioniranje tijekom prekida struje. Praktični primjer je u prostoriji s niskonaponskom razvodnom sklopnom opremom gdje, ako operator pokuša zatvoriti prekidač kvarne linije na VCB-u, mehaničko zaključavanje će spriječiti oštećenje uređaja tako da zaustavi operatora u zatvaranju prekidača.

Srednjenaponski VCB od GPSwitchgeara bilježi sve dnevničke zapise rada, omogućujući menadžmentu praćenje i procjenu funkcija, smanjujući rizik od namjernih ili nenamjernih pogrešaka u radu.