Як високовольтний заземлювальний вимикач забезпечує захист системи

Коли електрична система досягає високої напруги понад 35 кВ, високовольтний заземлюючий вимикач стає дуже важливою частиною комутаційного обладнання. Він захищає електричну систему, а також оператора системи. Це є обов'язковим компонентом комплекту комутаційного обладнання та працює разом із вимикачами, роз'єднувачами та реле захисту. Допомагає зменшити залишкову напругу, струми короткого замикання та пошкодження обладнання системи. Компанія GPSwitchgear — професійний виробник комутаційного обладнання, яка інтегрує високовольтні заземлюючі вимикачі у свої рішення з високорівневим проектуванням. Це забезпечує повний захист системи для електромереж, промислових підприємств та великих інфраструктурних об'єктів. У цій статті ми розглянемо різні способи, якими високовольтний заземлюючий вимикач забезпечує захист системи.

Високовольтний заземлювальний вимикач розряджає залишкову напругу для захисту обладнання та персоналу

Проте після повного відключення головного вимикача комутаційного апарату розряд може тривати певний час. Таке обладнання, як трансформатори в режимі очікування, кабелі та конденсатори, високовольтне обладнання, а також компоненти комутаційних апаратів можуть залишатися під напругою й навіть становити небезпеку для обслуговуючого персоналу. Високовольтні заземлювальні вимикачі виконують функцію розрядників, забезпечуючи швидкий і низькоомний шлях до землі, щоб заземлити високовольтні компоненти через високовольтний заземлювальний вимикач.

Високовольтні заземлювальні вимикачі розряджають напругу до безпечного рівня та підтримують її на рівні нижче 50 Вольт. Цьому пристрою потрібно лише кілька секунд, щоб розрядити заряд високої напруги після активації високовольтного заземлювального вимикача. Наприклад, після відключення комплекту комутаційного апарату та трансформатора 110 кВ, активується високовольтний заземлювальний вимикач, щоб розрядити обмотки трансформатора, уникнувши небезпечних, а навіть потенційно небезпечних при виконанні технічного обслуговування, розрядів. Високі дуги та пробої ізоляції просто для того, щоб відкрити.

Високовольтний заземлювальний вимикач GPSwitchgear швидко та безпечно розряджає навантажені обмотки трансформатора через компоненти комутаційного апарату з низьким опором із мідного сплаву з високим контактним опором, забезпечуючи розряд з низьким опором.

Високі та небезпечні рівні заряду можуть бути активовані для сортування вимикачів розряду та регульованих вимикачів, високорозрядних та потужних вимикачів розряду, а також компонентів із низьким вмістом мідного сплаву

Високовольтний заземлювальний вимикач відокремлює несправні ділянки, щоб запобігти поширенню пошкодження

Несправність у високовольтній системі, наприклад коротке замикання або пошкодження ізоляції, запускає заземлюючий вимикач. Відбувається ізоляція ділянки несправності, тоді як інші компоненти комутаційного обладнання містять проблему, запобігаючи поширенню несправності на всю мережу. Після того, як вимикач у комутаційному обладнанні спрацьовує для відключення струму короткого замикання, активується заземлюючий вимикач, щоб заземлити лінію або устаткування, в яких виникла несправність. Цим створюється чітка межа до пошкодженого ділянки, тоді як решта системи залишається працездатною. Це дозволяє персоналу з технічного обслуговування працювати над усуненням несправності, не порушуючи роботу експлуатаційної мережі. Наприклад, у мережі 220 кВ, якщо виникає несправність кабелю в одній фідерній лінії комутаційного обладнання, можна активувати роздільний заземлюючий вимикач для цього фідера, щоб ізолювати пошкоджений кабель, тоді як усі інші фідери продовжують живити систему. Заземлюючий вимикач високої напруги в комутаційному обладнанні також підтримує блокування з вимикачем комутаційного обладнання від GPSwitchgear. Це забезпечує додаткову безпеку при ізоляції несправностей, запобігаючи заземленню під напругою. Після того, як вимикач спрацьовує, активується вимикач комутаційного обладнання.

Як високовольтні заземлювальні вимикачі контролюють та запобігають утворенню дуги  

Електричні дуги є одним із найбільш небезпечних компонентів комутаційного обладнання при високих напругах. Вони можуть досягати божевільних температур (понад 10 000 ℉). Вони плавлять метал, пошкоджують ізоляцію, вибухають і можуть спричинити несправність комутаційного обладнання. Наявність високовольтного заземлювального вимикача допомагає значно знизити ризик утворення дуг. Це відбувається за рахунок усунення різниці потенціалів між компонентами. Коли комутаційне обладнання перебуває в режимі обслуговування, високовольтний заземлювальний вимикач забезпечує однаковий потенціал (потенціал землі) для всіх компонентів. Це запобігає виникненню різниці напруг та потенційних дуг. Крім того, якщо комутаційне обладнання випадково буде повторно підключено до живлення (людська помилка або несправність), високовольтний заземлювальний вимикач забезпечує шлях з низьким опором для струму короткого замикання. Це спрацьовує реле захисту комутаційного обладнання, що мінімізує тривалість дуги. Наприклад, у шафах комутаційного обладнання 330 кВ високовольтний заземлювальний вимикач підтримує потенціал землі на шині та роз'єднувачі, щоб уникнути утворення дуг під час обслуговування. Це зручно, оскільки запобігає виникненню дуг через випадковий контакт між підключеними до мережі компонентами та заземленими компонентами. Високовольтний заземлювальний вимикач GPSwitchgear виготовлений із функціями гасіння дуг, таких як дугогасильні камери, щоб додатково придушувати малі дуги під час операцій перемикання.

Підвищення захисту ізоляції від перевищення напруги у комутаційному апараті за рахунок високовольтного заземлювального вимикача

Встановлення системи ізоляції на високовольтному комутаційному апараті є необхідним для безпеки системи, інакше це може призвести до короткого замикання обладнання, пошкодження та відключень електропостачання. Високовольтний заземлювальний вимикач захищає ізоляцію комутаційного апарата від перевантаження напругою. Тимчасові перенапруги (наприклад, від ударів блискавки та перемикання) можуть виникати під час роботи системи й перевищувати витривалу напругу ізоляції комутаційного апарата. Перенапруга на ізоляції знімається, коли високовольтний заземлювальний вимикач використовується разом із обмежувачами імпульсних напруг ізоляції комутаційного апарата. Наприклад, коли блискавка вражає поблизу комутаційного апарата, комбінація високовольтного заземлювального вимикача та обмежувача перенапруги безпечним чином відводить струм блискавки в землю і захищає комутаційний апарат від пробою ізоляції через високу напругу. Високовольтний заземлювальний вимикач від GPSwitchgear забезпечує сухе заземлення, щоб уникнути поганого заземлення, і захищає від виходу ізоляції з ладу через залишкову напругу. Він екологічно чистий, міцний і розроблений так, щоб витримувати корозію в екстремальних умовах, таких як висока вологість, сольовий туман і корозія.

Високовольтний заземлювальний вимикач забезпечує чітке відображення стану для безпеки комутаційного обладнання

Безпека вимагає чіткого визначення стану комутаційного обладнання під час його експлуатації та обслуговування, оскільки невизначений стан може призвести до помилкових дій та потенційних аварій. Високовольтні заземлювальні вимикачі оснащуються надійними індикаторами стану, які визначають, чи перебуває пристрій у положенні «заземлено» чи «відкрито», інтегруючи стан заземлювальних вимикачів до загального стану комутаційного обладнання. Індикатори можуть бути механічними, наприклад, покажчиками положення, або електронними, такими як світлодіодні індикатори, що дозволяє операторам визначати стан вимикача на відстані. У великих приміщеннях з кількома високовольтними заземлювальними вимикачами оператори можуть визначати їхній стан за допомогою світлодіодів. Це спрощує процес та полегшує визначення стану вимикача, допомагаючи операторам уникнути активації неправильного вимикача. Високовольтний заземлювальний вимикач GPSwitchgear також передає сигнали про стан у центральну систему керування комутаційним обладнанням для дистанційного моніторингу та реєстрації операцій перемикання. Таке точне визначення стану забезпечує безпечний стан комутаційного обладнання перед початком роботи, усуваючи помилки під час обслуговування та підвищуючи рівень захисту системи.