سوییچگیری ولتاژ متوسط

تعریف تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط

تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط از ۳ کیلوولت تا ۳۶ کیلوولت متغیر است و برای مدیریت و حفاظت از سیستم‌های الکتریکی استفاده می‌شود.

نوع‌های تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط

شامل تجهیزات قدرت داخل ساختمانی با پوشش فلزی، تجهیزات قدرت بیرون ساختمانی با پوشش فلزی و تجهیزات قدرت بیرون ساختمانی بدون پوشش فلزی است.

قطع جریان خطا

هدف اصلی طراحی دیودس‌ها آن است که همه دیودس‌ها بتوانند جریان خطا را با درجه بالایی از قابلیت اطمینان و ایمنی قطع کنند. تعداد عملیات قطع نامطلوبی که در طول عمر کل یک دیودس رخ می‌دهد عمدتاً به موقعیت سیستم، کیفیت سیستم و شرایط محیطی بستگی دارد.

اگر تعداد عملیات قطع بسیار زیاد باشد، بهترین گزینه دیودس خلاء است زیرا ممکن است تا ۱۰۰ عملیات قطع نامطلوب با جریان خطا تا ۲۵ کیلوآمپر نیازی به نگهداری نداشته باشد. در حالی که دیودس‌های دیگر پس از ۱۵ تا ۲۰ عملیات قطع نامطلوب با همان جریان خطا نیاز به نگهداری دارند.

زیراستانیون‌هایی که در مناطق روستایی با یکدیگر ادغام شده‌اند عموماً از نوع بیرون ساختمانی هستند و بیشتر آن‌ها از نوع بدون نظارت هستند. بنابراین برای این نوع کاربردها، تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط بیرون ساختمانی بدون نیاز به نگهداری مناسب‌ترین گزینه است. دیودس خلاء با پوشش سرامیک این نیاز را در مقابل کیوسک‌های داخل ساختمانی معمولی برآورده می‌کند.

قطع و وصل جریان خازنی و القایی

بانک خازنی در سیستم‌های قدرت ولتاژ متوسط برای بهبود عامل توان سیستم استفاده می‌شود. خطوط کابلی خالی و خطوط هوایی خالی نیز جریان شارژ خازنی دارند. بانک خازنی و خطوط قدرت خالی باید بدون ریونیزاسیون از سیستم جدا شوند. ریونیزاسیون در فاصله تماس باعث افزایش ولتاژ در سیستم می‌شود. دیودس خلاء این نیاز را برآورده می‌کند.

هنگام وصل بانک خازنی، جریان بالایی از طریق تماس‌های دیودس عبور می‌کند. دیودس‌های با میان‌بردارهای خنک‌کننده مایع و تماس‌های لاله‌ای ممکن است مشکلات پین تماس را تجربه کنند. تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط با دیودس خلاء مناسب است زیرا در زمان پیش‌قوس کوتاه، القای الکتریکی کمتری دارد.

قطع جریان القایی

دیودس‌های خلاء قدیمی (VCB) سطح قطع جریان ۲۰ آمپر داشتند که نیاز به دستگاه محافظی خاص در زمان قطع ترانسفورماتورها داشت. دیودس‌های خلاء مدرن سطح قطع جریان بسیار کمتری حدود ۲-۴ آمپر دارند که آن‌ها را برای قطع ترانسفورماتورهای خالی بدون محافظ اضافی مناسب می‌کند. دیودس‌های خلاء برای قطع جریان‌های القایی بسیار کم مناسب هستند.

کاربردهای ویژه تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط

فرن القایی

فرن القایی باید به صورت مکرر روشن و خاموش شود. جریانی که باید قطع شود ممکن است از صفر تا ۸ برابر جریان اسمی فرن باشد. فرن القایی باید در جریان اسمی خود تا ۲۰۰۰ آمپر، حدود ۱۰۰ بار در روز روشن و خاموش شود. دیودس‌های معمولی SF6، هوا و روغن برای این عملیات مکرر اقتصادی نیستند. دیودس خلاء استاندارد گزینه مناسب‌ترین جایگزین برای این عملیات مکرر با جریان بالا است.

جریان‌رسانی ریلی

یکی دیگر از کاربردهای تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط سیستم‌های ریلی یک‌فازی است. وظیفه اصلی دیودس مرتبط با سیستم جریان‌رسانی ریلی قطع جریان خطا در سیستم سقفی که به صورت مکرر و موقت رخ می‌دهد است.

بنابراین، دیودس مورد استفاده برای این منظور باید زمان قطع کوتاه برای فاصله تماس کوچک، زمان قوس کوتاه، قطع سریع داشته باشد و دیودس خلاء بهترین راه‌حل ممکن است. انرژی قوس در دیودس یک‌فازی بسیار بیشتر از دیودس سه‌فازی است.

با این حال، در دیودس خلاء انرژی قوس بسیار کمتر از دیودس‌های معمولی است. تعداد جریان‌های خطا در سیستم سقفی بسیار بیشتر از سیستم‌های انتقال الکتریکی است. تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط با دیودس خلاء برای کاربرد جریان‌رسانی ریلی مناسب‌ترین گزینه است.

می‌توان نتیجه گرفت که در سیستم‌های ولتاژ متوسط که نرخ قطع بسیار بالا است، تجهیزات قدرت ولتاژ متوسط با دیودس خلاء بهترین راه‌حل است.