สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงทำให้มั่นใจถึงการป้องกันระบบได้อย่างไร

เมื่อระบบไฟฟ้ามีแรงดันสูงเกิน 35 กิโลโวลต์ สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงจะกลายเป็นส่วนสำคัญอย่างยิ่งของอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ ซึ่งทำหน้าที่ปกป้องทั้งระบบไฟฟ้าและผู้ปฏิบัติงานในระบบ อุปกรณ์นี้เป็นองค์ประกอบหลักของการติดตั้งสวิตช์เกียร์ และทำงานร่วมกับเบรกเกอร์ ดิสคอนเนคเตอร์ และรีเลย์ป้องกันระบบ โดยช่วยลดความเสี่ยงจากแรงดันตกค้าง กระแสลัดวงจร และความเสียหายของอุปกรณ์ในระบบ GPSwitchgear เป็นผู้ผลิตอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ระดับมืออาชีพที่ออกแบบฝังติดตั้งสวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงไว้ในโซลูชันสวิตช์เกียร์ด้วยการออกแบบขั้นสูง ซึ่งให้การป้องกันระบบอย่างสมบูรณ์สำหรับโครงข่ายไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม และโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ ในบทความนี้ เราจะกล่าวถึงวิธีต่างๆ ที่สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงทำหน้าที่ป้องกันระบบ

สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงปล่อยแรงดันตกค้างเพื่อปกป้องอุปกรณ์และบุคลากร

อย่างไรก็ตาม อาจใช้เวลานานในการปล่อยประจุหลังจากเบรกเกอร์หลักสำหรับตู้สวิตช์เกียร์ถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์ต่างๆ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าที่ไม่ได้ใช้งาน เคเบิล คาปาซิเตอร์ อุปกรณ์แรงดันสูง และแม้แต่ส่วนประกอบของตู้สวิตช์เกียร์ อาจมีประจุสะสมและเป็นอันตรายต่อเจ้าหน้าที่บำรุงรักษา สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงทำหน้าที่เป็นตัวปล่อยประจุ โดยสร้างเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำไปยังพื้นดิน เพื่อลดแรงดันในส่วนประกอบแรงดันสูงผ่านสวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูง

สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงจะปล่อยประจุลงจนถึงระดับที่ปลอดภัย และรักษาระดับไว้ต่ำกว่า 50 โวลต์ อุปกรณ์นี้ใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีในการปล่อยประจุจากสวิตช์แรงดันสูง หลังจากที่มีการเปิดใช้งานสวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูง ตัวอย่างเช่น หลังจากการหยุดทำงานของชุดสวิตช์เกียร์และหม้อแปลงไฟฟ้า 110 กิโลโวลต์ จะมีการเปิดใช้งานสวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงเพื่อปล่อยประจุออกจากขดลวดของหม้อแปลง เพื่อป้องกันการคายประจุที่อาจเป็นอันตราย และทำให้การทำงานบำรุงรักษาปลอดภัยยิ่งขึ้น ป้องกันการเกิดอาร์กไฟแรงสูงและการเสื่อมสภาพของฉนวนเมื่อต้องเปิดระบบ

สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงของ GPSwitchgear สามารถปล่อยประจุได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัยจากขดลวดที่มีประจุ โดยผ่านองค์ประกอบสวิตช์เกียร์ที่ทำจากโลหะผสมทองแดงซึ่งมีความต้านทานต่ำและมีความต้านทานการสัมผัสสูง เพื่อรักษาระดับการปล่อยประจุให้มีความต้านทานต่ำ

ระดับประจุที่สูงและอันตรายสามารถถูกจัดการโดยการเปิดใช้งานสวิตช์ปล่อยประจุและสวิตช์ตัดแต่ง สวิตช์ปล่อยประจุขนาดใหญ่และสวิตช์ปล่อยประจุแบบโบลด์กอล์ฟ รวมถึงองค์ประกอบโลหะผสมทองแดงที่มีระดับต่ำ

สวิตช์ตัดขั้วไฟฟ้าแรงสูงแยกส่วนที่มีข้อผิดพลาดเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของความเสียหาย

ข้อผิดพลาดในระบบแรงดันสูง เช่น วงจรสั้นหรือการล้มเหลวของฉนวน จะทำให้สวิตช์ต่อศูนย์ทำงาน ส่งผลให้เกิดการแยกส่วนที่มีข้อผิดพลาดออกมา ในขณะที่ส่วนประกอบอื่นๆ ของตู้สวิตช์เกียร์จะควบคุมปัญหาไม่ให้ลุกลามไปยังโครงข่ายไฟฟ้าทั้งหมด หลังจากเบรกเกอร์ในตู้สวิตช์เกียร์ตัดเพื่อหยุดกระแสไฟฟ้าที่เกิดข้อผิดพลาด สวิตช์ต่อศูนย์จะถูกเปิดใช้งานเพื่อต่อสายไฟหรืออุปกรณ์ที่มีปัญหากับพื้นดิน ด้วยวิธีนี้ จะมีการสร้างเส้นแบ่งที่ชัดเจนระหว่างส่วนที่มีข้อผิดพลาดกับส่วนอื่นๆ ของระบบซึ่งยังคงทำงานได้ตามปกติ ทำให้บุคลากรบำรุงรักษาสามารถดำเนินการแก้ไขข้อผิดพลาดโดยไม่กระทบต่อระบบโครงข่ายที่ยังทำงานอยู่ ตัวอย่างเช่น ในโครงข่ายไฟฟ้า 220 กิโลโวลต์ หากเกิดข้อผิดพลาดของสายเคเบิลในหนึ่งในสายจ่ายไฟของตู้สวิตช์เกียร์ จะสามารถเปิดใช้งานสวิตช์ต่อศูนย์แบบแยกส่วนสำหรับสายจ่ายนั้น เพื่อกั้นบริเวณสายเคเบิลที่มีปัญหาไว้ ขณะที่สายจ่ายอื่นๆ ยังคงจ่ายไฟให้กับระบบต่อไปได้ สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงของตู้สวิตช์เกียร์ยังรองรับการทำงานร่วมกันแบบล็อก (interlocking) กับเบรกเกอร์ของตู้สวิตช์เกียร์จาก GPSwitchgear อีกด้วย ซึ่งช่วยเสริมความปลอดภัยเพิ่มเติมในการแยกส่วนที่มีข้อผิดพลาด โดยป้องกันไม่ให้มีการต่อศูนย์อุปกรณ์ที่ยังมีไฟฟ้าอยู่ หลังจากเบรกเกอร์ตัดแล้ว จึงจะมีการเปิดใช้งานเบรกเกอร์ของตู้สวิตช์เกียร์

สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงควบคุมและป้องกันการเกิดอาร์กอย่างไร  

อาร์กไฟฟ้าเป็นหนึ่งในส่วนที่อันตรายที่สุดของสวิตช์เกียร์ที่แรงดันสูง ซึ่งสามารถมีอุณหภูมิสูงมาก (มากกว่า 10,000 องศาฟาเรนไฮต์) อาร์กไฟฟ้าสามารถทำให้โลหะละลาย ทำลายฉนวน ก่อให้เกิดการระเบิด และอาจทำให้สวิตช์เกียร์ทำงานผิดพลาด การติดตั้งสวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงช่วยลดความเสี่ยงจากอาร์กไฟฟ้าได้อย่างมาก โดยการทำงานนี้จะช่วยกำจัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างชิ้นส่วนต่างๆ เมื่อสวิตช์เกียร์อยู่ในโหมดบำรุงรักษา สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงจะทำให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนทั้งหมดอยู่ที่ศักย์ไฟฟ้าเดียวกัน (ศักย์ดิน) ซึ่งจะป้องกันความต่างศักย์และป้องกันการเกิดอาร์กไฟฟ้า นอกจากนี้ หากสวิตช์เกียร์ถูกจ่ายไฟเข้ามาใหม่โดยไม่ได้ตั้งใจ (จากข้อผิดพลาดของมนุษย์หรือขัดข้อง) สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงจะสร้างเส้นทางความต้านทานต่ำสำหรับกระแสลัดวงจร ทำให้รีเลย์ป้องกันของสวิตช์เกียร์ทำงานตัดวงจร ซึ่งจะช่วยลดระยะเวลาของการเกิดอาร์กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ในตู้สวิตช์เกียร์ 330 กิโลโวลต์ สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงจะรักษาระดับศักย์ดินไว้ที่บัสบาร์และดิสคอนเนคเตอร์ เพื่อป้องกันการเกิดอาร์กไฟฟ้าในช่วงที่มีการบำรุงรักษา สิ่งนี้มีประโยชน์ในการป้องกันอาร์กไฟฟ้าที่เกิดจากการสัมผัสโดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าและชิ้นส่วนที่ต่อศูนย์ สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงของ GPSwitchgear ถูกออกแบบมาพร้อมคุณสมบัติในการดับอาร์ก เช่น อาร์กชูท เพื่อลดการเกิดอาร์กไฟฟ้าเล็กน้อยในระหว่างการทำงานของสวิตช์

สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูง เพิ่มการป้องกันฉนวนจากแรงดันเกินในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์

การติดตั้งระบบฉนวนบนสวิตช์เกียร์แรงดันสูงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อความปลอดภัยของระบบ มิฉะนั้นอาจก่อให้เกิดวงจรสั้น อุปกรณ์เสียหาย และไฟฟ้าดับ สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงจะช่วยปกป้องฉนวนของสวิตช์เกียร์จากความเครียดจากแรงดันไฟฟ้าเกิน แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (เช่น แรงดันไฟฟ้าเกินจากฟ้าผ่าและการสลับวงจร) อาจเกิดขึ้นระหว่างการทำงานของระบบและเกินค่าทนทานต่อแรงดันของฉนวนในสวิตช์เกียร์ ความเครียดจากแรงดันไฟฟ้าเกินที่มีต่อฉนวนจะถูกลดลงเมื่อมีการใช้สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงร่วมกับอุปกรณ์จับคลื่นกระแทกของฉนวนในสวิตช์เกียร์ ตัวอย่างเช่น เมื่อเกิดฟ้าผ่าใกล้กับสวิตช์เกียร์ ชุดรวมของสวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงและอุปกรณ์จับคลื่นกระแทกจะเบี่ยงเบนอนุภาคฟ้าผ่าไปยังพื้นดินอย่างปลอดภัย และปกป้องสวิตช์เกียร์จากการแตกหักของฉนวนเนื่องจากแรงดันสูง สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงจาก GPSwitchgear ให้การต่อศูนย์แบบแห้งเพื่อหลีกเลี่ยงการต่อศูนย์ที่ไม่ดี และป้องกันการล้มเหลวของฉนวนที่เกิดจากแรงดันตกค้าง เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม แข็งแรง และออกแบบมาให้ทนต่อการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมสุดขั้ว เช่น ความชื้นสูง พ่นละอองเกลือ และการกัดกร่อน

สวิตช์ต่อพื้นแรงดันสูงให้การบ่งชี้สถานะที่ชัดเจนเพื่อความปลอดภัยของอุปกรณ์สวิตช์เกียร์

ความปลอดภัยต้องอาศัยการนิยามสถานะอย่างแม่นยำสำหรับการดำเนินงานและการบำรุงรักษาระบบสวิตช์เกียร์ เนื่องจากสถานะที่ไม่ชัดเจนอาจนำไปสู่การใช้งานผิดพลาดและอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นได้ สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงมาพร้อมกับตัวตรวจสอบสถานะที่เชื่อถือได้ ซึ่งระบุได้ว่าอุปกรณ์อยู่ในตำแหน่ง "ต่อศูนย์" หรือ "เปิด" โดยรวมสถานะของสวิตช์ต่อศูนย์เข้ากับสถานะโดยรวมของสวิตช์เกียร์ ตัวบ่งชี้สามารถเป็นแบบกลไก เช่น เข็มชี้ตำแหน่ง หรือแบบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ไฟ LED เพื่อให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถตรวจสอบสถานะของสวิตช์จากระยะไกลได้ ในห้องสวิตช์เกียร์ขนาดใหญ่ที่มีหลายตัวของสวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูง ผู้ปฏิบัติงานสามารถทราบสถานะของสวิตช์ได้โดยใช้ไฟ LED เป็นตัวบ่งชี้ ซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกและทำให้การระบุสถานะของสวิตช์ง่ายขึ้น ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานหลีกเลี่ยงการเปิดใช้งานสวิตช์ผิดตัวได้ สวิตช์ต่อศูนย์แรงดันสูงของ GPSwitchgear ยังส่งสัญญาณสถานะไปยังระบบควบคุมกลางของสวิตช์เกียร์ เพื่อการตรวจสอบระยะไกล และบันทึกการดำเนินการเปิด-ปิดสวิตช์ การนิยามสถานะอย่างแม่นยำนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าสวิตช์เกียร์อยู่ในสภาพปลอดภัยก่อนเริ่มทำงาน ช่วยลดความผิดพลาดในการประเมินขณะบำรุงรักษา และเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันระบบ