Tụng Cách Một Bộ Ngắt Mạch Chân Không Điện Áp Trung Bình Cải Thiện An Toàn Điện

Bộ ngắt mạch trung thế VCB (Vacuum Circuit Breaker) là thành phần quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và bảo vệ hệ thống phân phối điện trong các mạng điện áp trung thế (10kV - 35kV). Thiết bị này hiệu quả hơn so với các bộ ngắt dùng dầu và khí dập hồ quang đời cũ, vì VCB sử dụng buồng chân không để dập dòng sự cố, cách ly nhanh chóng phần hư hỏng của lưới điện. Chúng cực kỳ đáng tin cậy trong điều kiện làm việc khắc nghiệt như lưới điện đô thị, nhà máy công nghiệp và các khu phức hợp thương mại. GPSwitchgear là đơn vị đi đầu trong việc tối ưu hóa thiết kế bộ ngắt mạch trung thế VCB nhằm nâng cao độ an toàn và ứng dụng thực tiễn. Dưới đây là một số cách mà bộ ngắt mạch trung thế VCB cải thiện an toàn điện.

VCB Trung Thế Tập Trung Vào Ngăn Chặn Hiệu Quả, Nhanh Chóng và An Toàn Các Nguy Cơ Hồ Quang

Trong các hệ thống điện áp trung, hồ quang điện đứng đầu danh sách các mối nguy hiểm nghiêm trọng. Để hình dung rõ hơn, hồ quang điện có thể tạo ra nhiệt độ lên tới 20.000 độ C, làm nóng chảy kim loại, phá hủy cách điện và thậm chí gây ra cháy nổ. Bộ ngắt mạch điện áp trung (VCB) kết hợp ưu điểm của cả hai thế giới bằng cách sử dụng tính chất dập hồ quang tuyệt vời của môi trường chân không. Khi xảy ra sự cố, chẳng hạn như ngắn mạch, VCB điện áp trung nhanh chóng tách các tiếp điểm của nó trong buồng chân không. Nhờ vào môi trường chân không, sự hình thành khí ion hóa (thứ duy trì hồ quang trong các bộ ngắt khác) bị loại bỏ, từ đó dập tắt hồ quang trong vòng 1 đến 2 chu kỳ (tối đa 0,04 giây đối với hệ thống 50Hz). Điều này nhanh hơn nhiều so với các bộ ngắt sử dụng dầu hoặc cách điện bằng không khí, đồng thời giảm thời gian tồn tại của hồ quang, làm giảm thiểu nguy cơ cháy và hư hại. Ví dụ, trong một hệ thống phân phối điện công nghiệp 10kV, sự cố ngắn mạch do lỗi cáp sẽ kích hoạt VCB điện áp trung cắt dòng điện và dập tắt hồ quang gần như tức thì, ngăn chặn sự lan truyền sang các thiết bị đóng cắt liền kề.

Tủ điện trung thế VCB của GPSwitchgear sử dụng buồng chân không cao cấp có độ chân không đạt 10⁻⁶ Pa hoặc cao hơn, nâng cao hơn nữa độ an toàn nhờ hiệu suất dập hồ quang ổn định trong hơn 20 năm.

Hiệu suất cách điện xuất sắc của VCB trung thế để ngăn ngừa nguy cơ rò rỉ  

Sự cố cách điện trong các hệ thống điện áp trung bình có thể dẫn đến rò rỉ dòng điện, sự cố thiết bị và nguy cơ giật điện cho nhân viên. Bộ ngắt mạch điện áp trung bình (VCB) dựa vào vật liệu cách điện nhờ hai thiết kế quan trọng: thứ nhất là cấu tạo buồng chân không; do sử dụng buồng chân không nên nó hoạt động như một khoang cách điện. Chân không sẽ ngăn ngừa hiện tượng rò rỉ dòng điện giữa các tiếp điểm ở mọi cấp điện áp định mức, vì khả năng cách điện của chân không cao hơn nhiều so với không khí hoặc dầu. Đặc điểm thứ hai mà VCB điện áp trung bình sở hữu là sử dụng vật liệu epoxy resin hoặc gốm sứ để làm vỏ bọc buồng chân không, có độ bền cao trước độ ẩm, bụi và ăn mòn hóa học. Do đó, nguy cơ hỏng cách điện do ẩm được loại bỏ. Các VCB điện áp trung bình không sử dụng dầu hay khí nên không xảy ra hiện tượng rò rỉ, nhờ đó an toàn khi lắp đặt trong nhà lẫn ngoài trời (khác với các bộ ngắt mạch dùng dầu, vốn có thể bị rò rỉ và hư hỏng cách điện do dầu). Ví dụ, các khu vực ven biển an toàn trong các khu công nghiệp nặng rất phù hợp để lắp đặt VCB, bởi độ ẩm trong không khí và hơi muối không làm tắc nghẽn lớp vỏ cách điện hay buồng chân không của VCB. VCB vẫn có thể hoạt động bình thường và ngăn ngừa các sự cố rò rỉ điện áp do cách điện. Tất cả các VCB điện áp trung bình được mua phải trải qua các thử nghiệm chịu điện áp xoay chiều và thử nghiệm phóng điện cục bộ để đảm bảo đạt tiêu chuẩn cách điện và an toàn quốc tế.

Bộ ngắt mạch trung thế VCB Đảm bảo Bảo vệ Thiết bị thông qua Ngắt Dòng chính xác

Các sự cố trên hệ thống điện áp trung bao gồm ngắn mạch, quá tải và dòng sự cố chạm đất, có thể làm ảnh hưởng đến máy biến áp và các thiết bị đắt tiền khác. Với các máy biến dòng sự cố đắt tiền, các bộ ngắt mạch chân không điện áp trung (VCB) có thể xác định chính xác và cắt dòng sự cố vì chúng được trang bị các hệ thống bảo vệ tích hợp tiên tiến và có thể phối hợp làm việc với các rơ le bảo vệ động học. Các rơ le này phân tích hiệu quả hệ thống điện trong thời gian thực và truyền tín hiệu đến bộ ngắt mạch điện áp trung khi phát hiện sự cố, từ đó VCB lập tức kích hoạt cơ chế cắt dòng sự cố. Tuy nhiên, VCB sẽ không cắt được dòng điện vượt quá định mức chịu đựng tối đa của thiết bị điện áp trung. Ví dụ, các bộ ngắt mạch chân không điện áp trung dùng cho hệ thống điện 20kV có thể cắt được dòng sự cố lên tới 20kA và ngăn chặn dòng điện dư thừa đi qua máy biến áp và cáp điện. Điều này bảo vệ hệ thống khỏi hư hỏng cách điện và hư hỏng cơ học trong trường hợp quá tải. Chẳng hạn, một tình trạng quá tải do vận hành đồng thời các hệ thống trong hệ thống điện của khu phức hợp thương mại 20kV sẽ kích hoạt các rơ le bảo vệ để duy trì chức năng bảo vệ quá tải cho máy biến áp chính.

GPSwitchgear cung cấp các bộ ngắt mạch điện áp trung sử dụng cơ chế điện từ hoặc cơ chế hoạt động bằng lò xo để đảm bảo tách tiếp điểm nhanh chóng, duy trì việc ngắt dòng sự cố trong thời gian an toàn quy định.

Rủi ro Bảo trì Bộ ngắt Mạch Điện áp Trung là An toàn do Yêu cầu Bảo trì Thấp

Thiết bị đóng cắt trung thế (VCB) gây ít khối lượng công việc hơn do yêu cầu bảo trì thấp. Các thiết bị ngắt khác như bộ ngắt mạch dầu cần thực hiện các hoạt động bảo trì định kỳ như thay dầu, làm sạch tiếp điểm, điều chỉnh áp suất khí và nhiều hoạt động khác. Những hoạt động này làm tăng chi phí vận hành và khiến nhân viên bảo trì có nguy cơ tiếp xúc với điện. VCB hoạt động dựa trên nguyên lý tiết kiệm linh kiện. Buồng chân không và các bộ phận tiếp điểm của nó có chu kỳ hoạt động dài—trên 10.000 lần—trước khi cần bảo trì định kỳ ban đầu. Việc bảo trì cơ cấu vận hành và bôi trơn các thiết bị phụ trợ (mạch điều khiển) có thể được thực hiện mà không cần tháo dỡ buồng điện áp cao, từ đó loại bỏ các hoạt động bảo trì có nguy cơ điện áp cao. Điều này giúp giảm thiểu nguy cơ tiếp xúc điện áp cao cho nhân viên và loại bỏ các công việc như bảo trì tại tiếp điểm bị cháy. Các chu kỳ bảo trì như vậy được áp dụng cho việc bảo trì thiết bị đóng cắt trung thế (VCB) đặt ở vị trí xa. So với việc bảo trì hàng quý đối với bộ ngắt mạch dầu, thiết bị đóng cắt trung thế (VCB) đặt ở vị trí xa có chu kỳ bảo trì từ 3 đến 5 năm. Điều này giảm đáng kể khối lượng công việc bảo trì trên thiết bị. Những rủi ro như vậy được kiểm soát tại thiết bị đóng cắt trung thế (VCB) dạng mô-đun của GPSwitchgear. Thiết kế này cho phép bảo trì các thiết bị phụ trợ mà không ảnh hưởng đến buồng chân không. Điều này làm giảm nguy cơ bảo trì kém và nguy cơ phơi nhiễm cho người lao động.

Bộ ngắt mạch trung thế hỗ trợ chức năng liên kết để tránh sai sót vận hành

Các hệ thống điện áp trung có tiềm năng cao gây ra các sự cố nguy hiểm và tử vong do thao tác sai, ví dụ như đóng cầu dao vào đường dây bị sự cố, hoặc mở nhầm cầu dao trong khi tải đang hoạt động bình thường mà không được phép. VCB được trang bị cơ chế liên kết nội bộ nhằm giảm khả năng thao tác sai. Trước hết, VCB có liên kết cơ khí với bộ cách ly. VCB chỉ có thể được đóng khi bộ cách ly đã ở vị trí đúng, ngăn ngừa việc đóng trên mạch hở. VCB cũng có liên kết điện với hệ thống điều khiển. VCB chỉ có thể được vận hành bởi nhân viên được ủy quyền với mã truy cập đúng hoặc chìa khóa điều khiển, ngăn chặn việc mở và đóng trái phép. VCB còn có hệ thống liên kết trạng thái. Nếu buồng chân không của VCB bị rò rỉ, các cảm biến áp suất sẽ phát hiện sự cố hồ quang và kích hoạt chức năng liên kết, ngăn cầu dao hoạt động trong quá trình cắt dòng điện. Một ví dụ thực tế là trong phòng thiết bị đóng cắt điện áp trung, nếu một nhân viên vận hành cố gắng đóng công tắc đường dây bị sự cố vào VCB, thì cơ cấu liên kết cơ khí sẽ ngăn thiết bị bị hư hại bằng cách không cho phép nhân viên đó đóng công tắc.

Tủ ngắt điện áp trung bình từ GPSwitchgear ghi lại mọi nhật ký vận hành, cho phép quản lý theo dõi và đánh giá các chức năng, giảm thiểu rủi ro xảy ra lỗi thao tác do cố ý hoặc vô ý.