Kaip jungiklių įranga pagerina elektros sistemos saugą

Elektros įrangos pagrindinės apsauginės funkcijos: perkrovų, trumpųjų jungčių ir lankinės iškrovos prevencija

Koordinuoti grandinės pertraukikliai ir apsauginiai relės tiksliai izoliuoja perkrovas ir trumpąsias jungtis

Šiuolaikinėse jungiamųjų įrenginių sistemose naudojami automatiniai saugikliai, kurie veikia kartu su apsauginiais relės įtaisais, kad būtų galima iš karto aptikti elektrines problemas. Sistema nuolat stebi, kiek elektros srovės teka per laidus, o po to per kelias milisekundes analizuoja, su kokio tipo problema gali susidurti. Ar tai tik laikina srovės viršukilė, ar kažkas rimtesnio – pavyzdžiui, perkrova ar trumpasis jungimas? Kai sistema patvirtina, kad iš tikrųjų yra problema, relės įtaisai aktyvuojasi ir išjungia tik tą konkrečią automatinio saugiklio grandinę, kuri yra sugenda. Toks požiūris neleidžia problemoms plisti visoje sistemoje, tuo pačiu užtikrinant sklandų maitinimą nepažeistose srityse. Taip pat mažinama šilumos kaupimosi rizika, kuri ilgainiui gali pažeisti laidus ir transformatorius. Kai šios sistemos yra tinkamai suprojektuotos ir įdiegtos pagal nustatytus standartus, pvz., IEEE ir IEC, jos reaguoja tiksliai nustatyta greičiu – apsaugodamos įrangą be per ilgo normalių veiklos procesų nutraukimo.

Lankų iškrovos pašalinimas naudojant ultra greitą gedimo šalinimą ir energijos apribojimo technologijas

Šiandien jungiklių įranga tiekiama su daugybe skirtingų būdų, kaip susidoroti su lankinės iškrovos pavojais. Paimkime, pavyzdžiui, ultra greitus pertraukiklius – jie gali pašalinti elektros gedimus per mažiau nei 5 milisekundes, t. y. per mažiau nei ketvirtadalį energijos tiekimo ciklo. Toks greitas reagavimas sumažina incidentinę energiją apytiksliai 70 %. Taip pat yra srovės ribojantys saugikliai ir reaktoriai, kurie veikia taip, kad sumažintų maksimalią gedimo srovę dar prieš tai pasidarynant pernelyg intensyviu reiškiniu. Optiniai jutikliai taip pat atlieka savo vaidmenį – jie aptinka lankinės iškrovos pradžios požymius per vieną milisekundę ir tučtuojau inicijuoja sistemos išjungimą gerokai anksčiau, nei susidaro slėgis ar plazma virsta pavojinga. Kai kurie modeliai net turi specialius techninės priežiūros jungiklius, kurie ypač sukurti tam, kad sumažintų riziką, kai darbuotojams reikia remontuoti įrangą. Visos šios funkcijos atitinka IEEE C37.20.7 standarto reikalavimus lankinei iškrovai atspariai įrangai. Įranga taip pat turi sustiprintus korpusus su išmintingai suprojektuotais slėgio nuleidimo takais, kurie nukreipia sprogimo jėgą aukštyn, o ne į šalia esančius žmones. Dėl visos šios apsaugos zona, kurioje darbuotojams reikia laikytis tam tikrų saugaus atstumo reikalavimų, gerokai sumažėja, todėl bendrai reikia mažiau apsauginės aprangos ir visoje srityje pagerėja sauga.

Intelektualus gedimų aptikimas ir pasirinktinis izoliavimas šiuolaikinėje jungiamosios įrangos technikoje

Realiojo laiko stebėjimas ir adaptuojamasis relėjinis valdymas, užtikrinantis saugų išjungimą žmonių ir įrangos saugai

Šiuolaikiniai mikroprocesoriniai relės, sujungti su internetu prijungtais jutikliais, užtikrina nuolatinį stebėjimą įvairiems parametrams, tokiems kaip įtampa, srovės stipris, harmoniniai iškraipymai ir temperatūros pokyčiai visoje elektros sistemoje. Šios protingos apsaugos sistemos gali keisti savo nustatymus realiuoju laiku, priklausomai nuo apkrovos ir aplinkos sąlygų pokyčių bet kuriuo konkrečiu momentu. Jos padeda išvengti nepatogaus neteisingo išsijungimo esant tik nedideliam svyravimui, tačiau vis tiek greitai reaguoja, kai įvyksta rimtesnė problema. Taip pat yra optinė technologija lankų aptikimui, kuri jau išbandyta įvairiose pramonės aplinkose pavojingų žybsnių prevencijai. Sistema nutraukia maitinimą dar prieš tai pasidarant pakankamai pavojinga žmogui ar įrangai. Visa ši protingoji technologija reiškia mažesnį įrangos ausimą, mažiau sustabdymų ir, remiantis kai kuriais tyrimais, apie tris ketvirtadalius mažiau gedimų sukeltos žalos lyginant su senesnėmis sistemomis, turinčiomis fiksuotus nustatymus. Be to, darbuotojai visą laiką lieka saugūs.

Pasirinktinė koordinacija tarp jungiklių įrangos lygių, siekiant sumažinti nutraukimo apimtį ir riziką

Zonų selektyvusis užrakinimas (ZSI) veikia sukurdamas tam tikrą hierarchiją, kai aptinkamos gedimų problemos skirtingose elektros sistemos dalyse. Jei kurioje nors žemiau esančioje vietoje kyla problema, aukščiau esantys pertraukikliai laikinai neįsijungia. Tai suteikia vietiniams įrenginiams pirmąją galimybę išspręsti problemą būtent ten, kur ji kilo. Rezultatas? Daugiau kaip 93 procentai visų šių problemų yra suvaromos tik į vieną grandinę, o ne sukelia viso pastato elektros tiekimo nutraukimą. Vietoms, kur nuolatinė veikla yra labiausiai svarbi – pavyzdžiui, ligoninėms, kurioms reikia nepertraukiamai veikiančių gyvybės palaikymo sistemų, ar duomenų centrų serveriams, kurie turi būti visada prijungti prie tinklo, – tokia konfigūracija daro visiškai kitokį skirtumą. Ji užtikrina, kad kritinės operacijos tęstųsi nepriekaištingai net tuo metu, kai atliekami techninės priežiūros darbai, kuriuos reikia vykdyti saugiai, nesustabdant visos sistemos veiklos. Nesenai Ponemono institutas parengė ataskaitą apie šiuolaikinių elektros sistemų patikimumą. Jų tyrimo rezultatai parodė, kad įmonės, įdiegusios šį sprendimą, kasmet sutaupo apytiksliai 740 000 JAV dolerių dėl mažesnio nutraukimų skaičiaus ir susijusių sąnaudų.

Lankui atsparios jungiamosios įrangos konstrukcija: saugos inžinerija korpuso viduje

IEEE C37.20.7 standarto patvirtinta lanko konteinerinė konstrukcija, slėgio nuleidimo sistema ir sprogimui atspari konstrukcija

Lankui atsparus jungiklių įrenginys – tai ne tiesiog korpusas su papildomomis funkcijomis, pritvirtintomis varžtais; jis suprojektuotas kaip visiškai integruota saugos sistema nuo pat pradžių. Šie įrenginiai sukurti pagal IEEE C37.20.7 standartus ir apima sustiprintas plienines sienas, specialius, lankui atsparius vyrius bei sandarios jungtis, kurios gali išlaikyti vidinius elektrinius lankus, kurių stiprumas viršija 35 kiloamperus. Kai įvyksta gedimas, slėgio nuleidimo angos aktyvuojasi maždaug po 8 milisekundžių nuo gedimo aptikimo, nukreipdamos pavojingą energiją aukštyn per specialius kanalus ir taip apsaugodamos šalia stovinčius darbuotojus. Nepriklausomi bandymai parodė, kad tokia konfigūracija sumažina žmonių veikiamos energijos kiekį daugiau nei 40 procentų palyginti su įprastais jungiklių įrenginiais, o įranga lieka nepažeista net tada, kai temperatūra pakyla virš 35 000 laipsnių Farenheito. Tokios funkcijos kaip liesti saugūs jungiamieji elementai, sistemos, kurios automatiškai nutraukia maitinimą, kai to reikia, bei durų užraktai, neleidžiantys patekti į įrenginį, kol viskas tinkamai neįjungta, padeda išvengti daugelio operatorių galimų klaidų. Visos šios įmontuotos apsaugos veikia sinchroniškai su NFPA 70E rekomendacijomis ir reiškia, kad technikams kasdienėms priežiūros užduotims nereikia taikyti labai gabaričiškos ketvirtojo kategorijos apsauginės įrangos.

Saugaus techninės priežiūros užtikrinimas: jungiklių įrenginių integracija su atjungimo/žymėjimo ir fizinio atskyrimo sistemomis

Perjungimo įranga padeda užtikrinti tinkamą išjungimo/žymėjimo (LOTO) reikalavimų laikymą, nes ji apima konkrečius fizinio izoliavimo taškus, tokius kaip ištraukiamieji grandinės pertraukikliai, matomi peilio jungikliai ir mechaniniai nuotolinio valdymo išjungimo įtaisai, kurie tikrai leidžia darbuotojams sužinoti, kada įranga saugiai išjungta. Šios įmontuotos funkcijos suteikia techninės priežiūros personalui pasitikėjimo jausmą, kad jie gali įsitikinti ir patikrinti nulinės energijos būsenos buvimą savo darbo vietoje prieš pradedant bet kokį techninės priežiūros darbą. Tai neleidžia atsitiktinai atkurti maitinimą, o tai vis dar yra pagrindinė elektros sužalojimų priežastis dirbant su įranga. Saugos užraktai ir žymės tvirtinami ties šiais izoliavimo taškais, todėl visi objekte esantys asmenys gauna aiškią vizualinę informaciją apie įrangos būseną. Sušaukus šiuos techninius sprendimus su rašytinėmis procedūromis ir mokymo programomis, kurios atitinka tiek OSHA 1910.147, tiek NFPA 70E reikalavimus, įmonės pastebi žymų techninės priežiūros avarijų sumažėjimą. Nepriklausomi saugos vertinimai parodė, kad šių sistemų tinkamo įdiegimo atveju incidentų dažnis sumažėja maždaug 70 %.