Kaip vidutinės įtampos vakuumo jungtukas padidina elektros saugą

Vidutinės įtampos vakuominis jungiklis (VCB) yra esminis komponentas, užtikrinantis saugą ir apsaugą vidutinės įtampos (10 kV–35 kV) elektros energijos skirstymo sistemose. Jis veiksmingesnis nei senesnieji aliejumi ir dujomis gesinami jungikliai, nes VCB naudoja vakuumo kamerą trumpojo jungimo srovėms nutraukti, labai greitai izoliuojant sugedusią tinklo dalį. Šie jungikliai yra itin patikimi sunkiomis sąlygomis, tokiomis kaip miestų elektros tinklai, pramonės įmonės ir komerciniai kompleksai. GPSwitchgear yra lyderis tobulinant vidutinės įtampos vakuominių jungiklių projektavimą siekiant didesnės saugos ir jų praktinio taikymo. Toliau pateikiami keletas būdų, kaip vidutinės įtampos vakuominis jungiklis padidina elektros saugą.

Vidutinės įtampos vakuominis jungiklis nukreiptas į greitą, veiksmingą ir saugų lanko pavojų prevenciją

Vidutinės įtampos sistemose elektros lankai yra pavojingiausių pavojų pirmame plane. Siekiant suprasti mastą, jie sukuria deginantį 20 000 laipsnių Celsijaus šilumą, gali lydyti metalus, pažeisti izoliaciją ir net sukelti gaisrus bei sprogimus. Vidutinės įtampos vakuuminis jungiklis (VCB) sujungia abiejų pasaulių geriausias savybes, naudodamas nuostabias lanko gesinimo savybes vakuumo aplinkoje. Kai kyla problema, pvz., trumpasis jungimas, vidutinės įtampos vakuuminis jungiklis greitai atskiria savo kontaktus vakuumo kameroje. Dėka vakuumo aplinkos, neleidžiama susidaryti jonizuotų dujų (kurios kituose jungikliuose palaiko lanką), todėl lankas užgesinamas per 1–2 ciklus (iki 0,04 sekundės 50 Hz sistemos atveju). Tai žymiai greičiau nei alininiais ar oro izoliacija apsaugotų jungiklių atveju, sumažina lanko veikimo trukmę, mažindamas gaisro ir pažeidimų riziką. Pavyzdžiui, 10 kV pramoninės energijos skirstymo sistemoje, kabelio gedimo trumpasis jungimas aktyvuoja vidutinės įtampos vakuominį jungiklį, kuris beveik iš karto nutraukia srovę ir užgesina lanką, neleisdamas jam plisti į gretimą jungiamąją įrangą.

GPSwitchgear vidutinės įtampos jungikliai naudoja aukščiausios kokybės vakuumines kameras, kurių vakuumo laipsnis yra 10⁻⁶ Pa arba didesnis, dėl to užtikrinamas stabilus lanko gesinimas ir padidinamas saugumas ilgiau nei 20 metų.

Puikūs vidutinės įtampos jungiklių izoliaciniai rodikliai, siekiant išvengti nutekėjimo rizikos  

Vidutinės įtampos sistemų izoliacijos gedimai gali sukelti srovės nutekėjimą, įrangos sutrikimus ir darbuotojų elektros smūgius. Vidutinės įtampos VCB remiasi izoliacija dėl dviejų esminių konstrukcijų: pirma, vakuumo kameros konstrukcija: kadangi ji apima vakuumo kamerą, ši veiks kaip izoliacinė kamera. Vakuumas bet kurio nominalios įtampos kontaktuose užkirs kelią srovės nutekėjimui, nes jo izoliacinė stipris yra žymiai didesnis nei oro ar aliejaus. Antra savybė, kurią turi vidutinės įtampos VCB, yra epoksidinės dervos arba keraminės medžiagos vakuumo kameros korpusui, atsparios drėgmei, dulkių ir cheminiam korozijai. Taip išvengiama izoliacijos gedimo dėl drėgmės. Vidutinės įtampos VCB neturi nei alyvos, nei dujų, kurios galėtų nutekėti, todėl jie saugūs tiek vidaus, tiek lauko patalpose (skirtingai nuo alyvinio jungiklio, kuris gali nutekėti ir turėti alyvos izoliacijos gedimą). Pavyzdžiui, saugios pakrančių zonos sunkiojoje pramonėje yra puikiai tinkamos VCB, nes drėgmė ore ir druskos purškimas neužkimš apsauginio korpuso ir vakuumo kameros izoliaciją. VCB vis tiek gali veikti ir neleisti įtampos izoliacijos nutekėjimo gedimams. Visi pirkiami vidutinės įtampos VCB turi atlaikyti izoliacijos kintamosios srovės išlaikomosios įtampos ir dalinio išlydžio bandymus, kad atitiktų izoliacijos ir tarptautinius saugos standartus.

Vidutinės įtampos VCB užtikrina įrangos apsaugą tiksliai nutraukiant srovę

Klaidos vidutinės įtampos sistemose apima trumpąjį jungimą, perkrovą ir žemės grandinės sroves, kurios gali kelti pavojų transformatoriams ir kitai brangiai įrangai. Naudojant brangius klaidos srovės transformatorius, vidutinės įtampos jungtuvus (VCB) tiksliai nustato ir nutraukia klaidos sroves, nes jie aprūpinti pažangiomis integruotomis apsaugos sistemomis ir gali dirbti kartu su dinaminiais apsauginiais relėmis. Šios relės efektyviai analizuoja elektros sistemas realiu laiku ir bendrauja su vidutinės įtampos VCB, kai aptinka gedimą, o VCB nedelsiant aktyvina klaidos srovės nutraukimo mechanizmą. Tačiau VCB nepertrauks srovės, viršijančios vidutinės įtampos įrangos maksimalų atlaikymo reitingą. Pavyzdžiui, 20 kV energos sistemoms skirti vidutinės įtampos VCB gali nutraukti klaidos sroves iki 20 kA ir neleisti perteklinei srovei tekėti per transformatorius ir kabelius. Tai apsaugo sistemą nuo izoliacijos ir mechaninių pažeidimų perkrovos metu. Pavyzdžiui, 20 kV komercinio komplekso energos sistemoje vienu metu veikiančių sistemų sukelta netinkama perkrova aktyvins apsaugos relęs, kad būtų išlaikyta pagrindinio transformatoriaus perkrovos apsauga.

GPSwitchgear siūlo vidutinės įtampos jungiklius, kurie naudoja arba elektromagnetinį, arba spyruoklinį mechanizmą, kad užtikrintų greitą kontaktų atskyrimą ir nutrauktų gedimo srovę per nustatytą saugų laiką.

Vidutinės įtampos jungiklių techninės priežiūros rizikos yra mažos, nes reikalinga mažai techninės priežiūros

Vidutinės įtampos jungtuvai sukelia mažesnį darbo krūvį, nes jie reikalauja mažo techninio aptarnavimo. Kitų tipų jungtuvai, pvz., alyvos jungtuvai, reikalauja dažno techninio aptarnavimo, tokio kaip alyvos keitimas, kontaktų valymas, dujų slėgio reguliavimas ir kt. Šios veiklos padidina eksploatacijos išlaidas ir kelia pavojų techninio aptarnavimo darbuotojams dėl galimo elektros poveikio. Vakuuminiai jungtuvai (VCB) veikia pagal dalies išsaugojimo principą. Jų vakuumo kamera ir kontaktų dalys turi ilgą veikimo ciklą – daugiau nei 10 000 ciklų – iki pirmojo būtino techninio aptarnavimo. Valdymo mechanizmų techninis aptarnavimas ir pagalbinių sistemų (valdymo grandinių) tepimas gali būti atliekamas be aukštosios įtampos kameros išardymo, todėl pašalinamas aukštosios įtampos rizikingas techninis aptarnavimas. Tai leidžia personalui mažiau kontaktuoti su aukšta įtampa ir išvengti tokių darbų kaip degusių kontaktų techninis aptarnavimas. Tokių techninio aptarnavimo ciklų laikomasi montuojant vidutinės įtampos VCB įtolusiose vietose. Palyginti su ketvirtiniais alyvos jungtuvų techninio aptarnavimo ciklais, vidutinės įtampos VCB, esantys nuotolose, turi techninio aptarnavimo ciklus kas 3–5 metus. Tai ženkliai sumažina darbus ant jungtuvo. Tokias rizikas minimizuoja GPSwitchgear vidutinės įtampos VCB modulinė konstrukcija. Ši konstrukcija leidžia atlikti pagalbinių sistemų techninį aptarnavimą nepaveikiant vakuumo kameros. Tai sumažina netinkamo techninio aptarnavimo riziką ir darbuotojų veiksnį.

Vidutinės įtampos VCB palaiko blokavimo funkcijas, kad būtų išvengta eksploatacinių klaidų

Vidutinės įtampos sistemos turi didelį pavojingų ir mirtinų incidentų potencialą dėl netinkamo valdymo, pavyzdžiui, jungiklio uždarymo defektinėje linijoje arba neteisingo jungiklio atidarymo neautorizuotu metu esant normaliai apkrovai. Vakuuminiame jungiklyje (VCB) yra integruotos blokavimo mechanizmai, kurie sumažina netinkamo valdymo tikimybę. Pradžiai vakuuminis jungiklis turi mechaninį blokavimą su atjungikliu. Vakuuminis jungiklis gali būti uždaromas tik tada, kai atjungiklis yra tinkamoje padėtyje, taip užkertant kelią uždarymui atviros grandinės atveju. Vakuuminis jungiklis taip pat turi elektrinį blokavimą su valdymo sistema. Jungiklis gali būti valdomas tik autorizuoto personalo, turinčio teisingą prieigos kodą arba valdymo raktą, todėl išvengiama neautorizuoto atidarymo ir uždarymo. Vakuuminis jungiklis taip pat turi būsenos blokavimo sistemą. Jei vakuumo kamera nuteka, slėgio jutikliai aptiks lanko gedimą ir automatiškai blokuos jungiklį, neleisdami jam veikti per srovės nutraukimą. Praktiškas pavyzdys – vidutinės įtampos jungiamosios įrangos patalpoje, kur operatorius bandydamas uždaryti defektinės linijos jungiklį į VCB, dėl mechaninio blokavimo bus sustabdytas, taip apsaugant įrenginį nuo pažeidimų.

Vidutinės įtampos VCB iš GPSwitchgear registruoja visus veiklos žurnalus, leidžiant vadovybei stebėti ir vertinti funkcijas, sumažinant sąmoningų ar nesąmoningų veikimo klaidų riziką.