U sistemima za distribuciju električne energije srednjeg napona (obično u rasponu od 3,6kV do 40,5kV), izolacija električnih kola je ključna za osiguranje operativne sigurnosti, stabilnosti mreže i prevencije nesreća.Metalno zatvorena rasklopna jedinicasluži kao primarna linija odbrane.
Ali kako tačno metalni sklopni uređaj izoluje kola u normalnim uslovima i uslovima kvara? Oslanja se na višeslojni inženjerski pristup koji kombinuje fizičku razdvajanje, napredne izolacione medije, pouzdane prekidače i sisteme za zaključavanje bez greške.
1. Fizička kompartmentalizacija: Metalna barijera
Definirajuća karakteristika metalno zatvorenih razvodnih uređaja je njegovo uzemljeno metalno kućište, koje je iznutra podijeljeno na različite, lokalizirane odjeljke pomoću čeličnih limova (često čelika presvučenog aluminijem i cinkom).
U standardnoj oklopnoj jedinici koja se može ukloniti - kao što je vodeća u industriji[Ovdje umetnite vezu: KYN28A-12 Metalno obložena razvodna oprema Stranica proizvoda]KYN28A-12- Ormar je podijeljen u četiri odvojena odjeljka:
Pretinac sabirnice:Kuće glavne trofazne sabirnice.
Pretinac za prekidač (ručna kolica):Sadrži izvlačivi vakuumski prekidač (VCB).
Pretinac za kablove:Gdje se nalaze ulazni/odlazni kablovi, strujni transformatori (CT) i sklopke za uzemljenje.
Odjeljak niskog napona (releja):Izoluje sekundarno upravljačko ožičenje i zaštitne releje od visokonaponskih primarnih kola.
Ovo fizičko razdvajanje osigurava da ako dođe do bljeska unutrašnjeg luka u jednom odjeljku (npr. odjeljak za kablove), metalne pregrade sprječavaju širenje kvara na susjedna kola ili glavne sabirnice, ograničavajući oštećenje na jednu zonu.
2. Dielektrični izolacijski mediji
Samo fizičko rastojanje nije dovoljno da spriječi električni kvar pri visokim naponima. Rasklopni uređaji koriste specijalizirane izolacijske materijale kako bi se minimizirao razmak potreban za sigurnu izolaciju.
Vazdušna izolacija (AIS):Standardni razvodni uređaji koriste specifične razmake vazdušnog prostora (npr. $\ge 125\text{ mm}$ međufazni i međufazni razmak za 12kV sisteme) za održavanje pouzdane izolacije.
Čvrsti izolatori:Visokog kvalitetaepoksidna smolaizolacijski nosači sabirnica, izljevi i kontaktne kutije su široko rasprostranjeni. Epoksidna smola pruža odličnu dielektričnu čvrstoću i mehaničku krutost, sprečavajući curenje struje na uzemljenu strukturu.
Plinovi/tečni mediji:U kompaktnim aplikacijama, specijalizirane komponente kola koriste SF6 plin ili alternativne eko plinove unutar zapečaćenih modula za gašenje lukova i izolaciju dijelova pod naponom u znatno manjem otisku.
3. Aktivni prekid strujnog kruga preko vakuumskih prekidača (VCB)
Dok fizički prekidi pružaju vidljivu izolaciju,aktivna izolacija pod opterećenjem ili kvaromzahtijeva preklopni uređaj za teške uvjete rada. Moderni metalni sklopni uređaji se prvenstveno oslanjaju naVakuumski prekidači (VCB)umjesto zastarjelih, opasnih opcija potopljenih u ulje.
Kada dođe do kratkog spoja ili preopterećenja, zaštitni relej sistema naređuje VCB-u da se isključi. Unutar vakuumskog prekidača VCB-a, električni kontakti su odvojeni. Okruženje visokog vakuuma brzo gasi nastali električni luk u roku od nekoliko milisekundi, potpuno isključujući i izolujući neispravan krug od električne mreže pod naponom.
4. Mehanički i električni sistemi za blokiranje ("Pet-prevencija")
Ljudska greška jedan je od vodećih uzroka električnih nesreća tokom održavanja. Kako bi se spriječio pogrešan rad, metalni sklopni uređaji integriraju sofisticiraniMehanički i električni sistem zaključavanja "Five-Prevention" (5-Proof)..
U modelima poput XGN15-12, logika isprepletenosti nameće strogo operativno sekvenciranje:
Spriječite povlačenje/guranje ručnih kolica prekidača pod opterećenjem:VCB mora biti potpuno isključen (otvoren) prije nego što se ručna kolica mogu pomicati između položaja "Test" i "Servis".
Spriječite slučajno zatvaranje/otvaranje prekidača:Eliminiše neovlašćene komande tokom nestabilnih statusa mreže.
Spriječite zatvaranje prekidača za uzemljenje kada je prekidač pod naponom:Osigurava da se uzemljenje za održavanje ne može izvršiti na aktivnom strujnom kolu.
Spriječite napajanje strujnog kruga kada je sklopka za uzemljenje zatvorena:Štiti sistem od katastrofalnih mrtvih kratkih spojeva.
Sprečite ulazak u pretinac pod naponom:Vrata odjeljka (posebno odjeljak za kablove) ostaju mehanički zaključana sve dok se VCB ne izvuče i strujno kolo nije potpuno uzemljeno.
5. Uzemljenje sistema za sigurnosnu izolaciju
Izolacija nije potpuna bez pražnjenja preostale električne energije. Metalno zatvorena razvodna oprema ima integrirani, visokog kapacitetaprekidač za uzemljenje.
Jednom kada je strujni krug izoliran preko prekidača i izolovanih rastavljača, operater zatvara prekidač za uzemljenje. Ovo povezuje izolovani krug direktno sa zemljom. Osigurava da se svako zaostalo kapacitivno punjenje pohranjeno u dugim kablovima bezbedno isprazni i štiti od slučajnog povratnog napajanja električnom energijom dok osoblje za održavanje radi unutar ormarića.
Zaključak
Izolacija kruga u metalnim sklopnim uređajima je sveobuhvatna integracijapasivne ogradeiaktivne mehaničke/električne kontrole. Kombinacijom različitih čeličnih odjeljaka, izolacije od epoksidne smole, preciznih vakuumskih prekidača i rigoroznih blokada "Five-Prevention", moderni sklopni uređaji jamče da visokonaponsko napajanje ostaje sigurno kontrolirano i sigurno za operatere.
AtBranch Electric, dizajniramo i proizvodimo premium 11kV, 12kV i 24kV metalno zatvorene razvodne aparate projektovane da budu u skladu sa međunarodnim IEC standardima.
Želite li optimizirati sigurnost distribucije energije vašeg projekta?
Kontaktirajte tehničku podršku kompanije Gangheng Electricdanas da dobijete prilagođeni inženjerski crtež i ponudu u roku od 24 sata.
Reference
IEC 62271-200: Visokonaponski rasklopni uređaji i upravljački uređaji – Dio 200: AC metalni sklopni uređaji i upravljački uređaji za nazivne napone iznad 1 kV i do i uključujući 52 kV.
IEEE C37.20.2: Standard za metalne razvodne uređaje.