Kaip aukštos įtampos įžeminimo jungiklis užtikrina sistemos apsaugą

Kai elektros sistema pasiekia aukštą įtampą virš 35 kV, aukštos įtampos įžeminimo jungiklis tampa labai svarbia jungtuvų dalimi. Jis apsaugo tiek elektros sistemą, tiek sistemos operatorių. Tai būtina jungtuvų rinkinio sudedamoji dalis, kuri dirba kartu su trumpikliais, atjungikliais ir apsaugos relėmis. Ji padeda sumažinti likutinę įtampą, trumpojo jungimo sroves bei įrangos pažeidimus. GPSwitchgear yra profesionali jungtuvų gamintoja, kuri integruoja aukštos įtampos įžeminimo jungiklius į savo jungtuvų sprendimus, naudodama pažangius projektavimo metodus. Tai užtikrina visišką sistemos apsaugą elektros tinklams, pramonės įmonėms ir didelėms infrastruktūroms. Šiame straipsnyje aptarsime įvairius būdus, kuriais aukštos įtampos įžeminimo jungiklis užtikrina sistemos apsaugą.

Aukštos įtampos įžeminimo jungiklis išleidžia likutinę įtampą, kad apsaugotų įrangą ir personalą

Vis dėlto po to, kai jungiamoji įranga visiškai atjungiama nuo pagrindinio grandinės pertraukiklio, išsikrovimas gali užtrukti. Tokia įranga kaip neveikiantys transformatoriai, kabeliai ir kondensatoriai, aukštos įtampos įranga bei netgi jungiamosios įrangos komponentai gali tapti aktyvūs ir net pavojingi techninio aptarnavimo personalui. Aukštos įtampos įžeminimo jungikliai veikia kaip iškrovikliai, kurie sudaro greitą ir žemos varžos kelią į žemę, kad per aukštos įtampos įžeminimo jungiklį būtų įžeminti aukštos įtampos komponentai.

Aukštos įtampos įžeminimo jungikliai išsikrauna iki saugaus lygio ir palaiko įtampą žemiau 50 Voltų. Šiam prietaisui reikia tik kelių sekundžių, kad išsikrautų aukštos įtampos jungikliai po to, kai yra aktyvuojamas aukštos įtampos įžeminimo jungiklis. Pavyzdžiui, sustabdžius jungiamąją įrangą ir 110 kV transformatorių, aktyvuojamas aukštos įtampos įžeminimo jungiklis, kad būtų iškrauti transformatoriaus apvijos, išvengiant pavojingų ir netgi techninės priežiūros darbams palankių išsikrovimų. Aukšti lankai ir izoliacijos gedimai tiesiog turi būti atverti.

GPSwitchgear aukštos įtampos įžeminimo jungiklis greitai ir saugiai išsikrauna per apkrautas transformatoriaus apvijas per žemo varžos, aukšto kontaktinio pasipriešinimo varinių lydinių jungiamosios įrangos komponentus, kad palaikytų žemo varžos išsikrovimą.

Gali būti aktyvuojami aukšti ir pavojingi krūvio lygiai, skirti rūšiuoti išsikrovimo jungiklius ir reguliavimo jungiklius, didelio išsikrovimo bei drąsios golf o išsikrovimo jungiklius ir mažo vario lydinių komponentus

Aukštos įtampos įžeminimo jungiklis izoliuoja defektinius sektorius, kad būtų išvengta gedimų plitimo

Avarija aukštos įtampos sistemoje, tokia kaip trumpasis jungimas ar izoliacijos gedimas, suaktyvina įžeminimo jungiklį. Atsitinka pažeistos dalies izoliavimas, tuo tarpu kitos jungiamosios įrangos sudedamosios dalys riboja problemą, neleisdamos jai plisti į visą tinklą. Kai jungiamosios įrangos jungtukas išsijungia, nutraukdamas avarinę srovę, aktyvuojamas įžeminimo jungiklis, kad įžemintų pažeistą liniją ar įrangą. Taip kuriant aiškią ribą tarp sugedusios dalies, likusi sistema lieka veikianti. Tai leidžia techninės priežiūros personalui dirbti su gedimu, netrikdant veikiančio tinklo. Pavyzdžiui, 220 kV energijos tinkle, jei kabelyje vienoje jungiamosios įrangos maitinimo linijoje atsiranda gedimas, galima suaktyvinti atjungiamąjį įžeminimo jungiklį šiai maitinimo linijai, kad būtų izoliuotas sugedęs kabelis, tuo metu visos kitos maitinimo linijos toliau tiekia energiją sistemai. Jungiamosios įrangos aukštos įtampos įžeminimo jungiklis taip pat palaiko blokavimą su jungiamosios įrangos jungtuku iš GPSwitchgear. Tai užtikrina papildomą saugą, izoliuojant gedimą, neleidžiant įžeminti įrenginių, esančių po įtampa. Po to, kai jungtukas išsijungia, yra suaktyvinamas jungiamosios įrangos jungtukas.

Kaip aukštos įtampos įžeminimo jungtuvai kontroliuoja ir prevencijuoja lankstus  

Elektriniai lankai yra vienos pavojingiausių aukštos įtampos jungiamosios įrangos sudedamųjų dalių. Jie gali pasiekti nepaprastai aukštą temperatūrą (daugiau nei 10 000 °F). Jie lydina metalą, pažeidžia izoliaciją, sprogsta ir gali sukelti gedimus jungiamojoje įrangoje. Aukštos įtampos įžeminimo jungiklis padeda žymiai sumažinti lanko riziką. Tai pasiekiama pašalinant įtampų skirtumus tarp komponentų. Kai jungiamoji įranga yra techninės priežiūros režime, aukštos įtampos įžeminimo jungiklis užtikrina, kad visi komponentai būtų to paties potencialo (žeminimo potencialo). Tai sustabdo įtampų skirtumus ir galimus lankus. Be to, jei jungiamoji įranga atsitiktinai vėl įsijungia (dėl žmogaus klaidos ar gedimo), aukštos įtampos įžeminimo jungiklis sukuria mažos varžos kelią trumpajai srovei. Tai išjungia jungiamosios įrangos apsaugos relę, taip minimalizuodamas lanko trukmę. Pavyzdžiui, 330 kV jungiamosios įrangos skyduose aukštos įtampos įžeminimo jungiklis palaiko žeminimo potencialą magistralėje ir atjungiklyje, kad būtų išvengta lankų techninės priežiūros metu. Tai labai naudinga, nes prevencijuoja lankus, kurie gali atsirasti atsitiktinai susilietus tarp įžemintų ir esančių po įtampa komponentų. GPSwitchgear aukštos įtampos įžeminimo jungiklis pagamintas su lanko gesinimo funkcijomis, tokiais kaip lanko šaukštai, kad dar labiau būtų slopinami maži lankai jungimo operacijų metu.

Aukštos įtampos įžeminimo jungiklis padidina jungiklių apsaugą nuo per įtampų

Būtina įrengti izoliacinę sistemą aukštos įtampos jungiklių įrangoje, siekiant užtikrinti sistemos saugą, nes priešingu atveju tai gali sukelti trumpąją grandinę, įrangos pažeidimą ir elektros tiekimo nutraukimus. Aukštos įtampos įžeminimo jungiklis apsaugo jungiklių įrangos izoliaciją nuo perkrovos dėl per didelės įtampos. Laikinos per įtampų (pvz., perkėlimo ar perkrovos dėl žaibo) atsiradimas eksploatavimo metu gali viršyti jungiklių įrangos izoliacijos atlaikomą įtampą. Per įtampos poveikis izoliacijai sumažėja, kai aukštos įtampos įžeminimo jungiklis naudojamas kartu su jungiklių įrangos izoliacijos perkrovos apsaugos įtaisais. Pavyzdžiui, kai šalia jungiklių įrangos trenkia žaibas, aukštos įtampos įžeminimo jungiklio ir perkrovos apsaugos įtaiso kombinacija saugiai nukreipia žaibą į žemę ir apsaugo jungiklių įrangą nuo aukštos įtampos izoliacijos gedimo. Aukštos įtampos įžeminimo jungiklis iš GPSwitchgear suteikia sausą įžeminimą, kad būtų išvengta prasto įžeminimo, taip pat apsaugo nuo izoliacijos gedimo dėl likutinės įtampos. Jis yra ekologiškas, patvarus ir suprojektuotas atlaikyti koroziją ekstremaliomis sąlygomis, tokiomis kaip didelė drėgmė, druskos purškimas ir korozija.

Aukštos įtampos įžeminimo jungiklis užtikrina aiškią būsenos indikaciją, kad būtų užtikrinta jungiklių sauga

Saugumas reikalauja tikslaus būsenos apibrėžimo jungiklių eksploatavimui ir techniniam aptarnavimui, nes neaiški būsena gali sukelti neteisingą valdymą ir potencialias avarijas. Aukštos įtampos įžeminimo jungtuvai yra aprūpinti patikimais būsenos stebėjimo prietaisais, kurie nustato, ar prietaisas yra „įžemintame“ ar „atvirome“ padėtyje, integruodami įžeminimo jungtuvų būseną į bendrą jungiklių būseną. Rodyklės gali būti mechaninės, pvz., padėties rodikliai, arba elektroninės, pvz., LED lemputės, užtikrindamos, kad operatoriai iš toli galėtų nustatyti jungiklio būseną. Dideliuose jungiklių skyriuose su keliais aukštos įtampos įžeminimo jungtuvais operatoriai gali nustatyti jungtuvų būseną naudodamiesi LED lemputėmis kaip indikatoriais. Tai palengvina procesą ir supaprastina užduotį nustatyti jungiklio būseną, padedant operatoriams išvengti netinkamo jungiklio aktyvinimo. GPSwitchgear aukštos įtampos įžeminimo jungtukas taip pat perduoda būsenos signalus į jungiklių centrinę valdymo sistemą nuotoliniam stebėjimui ir operacijų registravimui. Šis tikslus būsenos apibrėžimas užtikrina, kad prieš pradedant darbus jungikliai būtų saugioje būsenoje, pašalinant techninio aptarnavimo klaidingus sprendimus ir stiprinant sistemos apsaugą.