تعریف دستگاه تغییر ولتاژ متوسط
دستگاههای تغییر ولتاژ متوسط از ۳ کیلوولت تا ۳۶ کیلوولت متغیر است و برای مدیریت و حفاظت از سیستمهای برقی استفاده میشود.
نوعهای دستگاه تغییر ولتاژ متوسط
شامل دستگاههای تغییر ولتاژ داخلی و خارجی با پوشش فلزی، و دستگاههای تغییر ولتاژ خارجی بدون پوشش فلزی.
قطع جریان کوتاهمداری
هدف اصلی طراحی قطعکنندهها این است که تمام قطعکنندهها بتوانند جریان کوتاهمداری را با درجه بالایی از قابلیت اطمینان و ایمنی قطع کنند. تعداد عملیات قطع نامطلوب که در طول عمر کل یک قطعکننده رخ میدهد به مکان سیستم، کیفیت سیستم و شرایط محیطی بستگی دارد.
اگر تعداد عملیات قطع بسیار زیاد باشد، بهترین گزینه قطعکننده خلاء است که ممکن است تا ۱۰۰ عملیات قطع نامطلوب با جریان کوتاهمداری تا ۲۵ کیلوآمپر نیازی به نگهداری نداشته باشد. در حالی که، سایر قطعکنندهها پس از ۱۵ تا ۲۰ عملیات قطع نامطلوب با همان جریان کوتاهمداری نیاز به نگهداری دارند.
زیرстанیونهای تجمعیافته در مناطق روستایی معمولاً از نوع خارجی هستند و بیشتر آنها بدون نظارت هستند. بنابراین برای این نوع کاربردها، دستگاه تغییر ولتاژ متوسط خارجی بدون نیاز به نگهداری مناسبترین گزینه است. قطعکننده خلاء با پوشش سرامیک این نیاز را برآورده میکند در مقابل کیوسکهای داخلی سنتی.
تغییر ظرفیتی و القایی
بانک خازن در سیستمهای برق متوسط ولتاژ برای بهبود عامل توان سیستم استفاده میشود. کابلهای بدون بار و خطوط هوایی بدون بار نیز جریان شارژ ظرفیتی دارند. بانک خازن و خطوط برق بدون بار باید به صورت ایمن از سیستم جدا شوند بدون بازیونیزاسیون. بازیونیزاسیون در فاصله تماس باعث افزایش ولتاژ در سیستم میشود. قطعکننده خلاء این نیاز را برآورده میکند.
در زمان روشن کردن بانک خازن، جریان بالایی از طریق تماسهای قطعکننده میگذرد. قطعکنندههای با مایع خنککننده و تماسهای لالهای ممکن است مشکلاتی در سوزن تماسها داشته باشند. دستگاه تغییر ولتاژ متوسط با قطعکننده خلاء مناسب است چون دارای آرک الکتریکی کم در زمان پیشآرک کوتاه است.
تغییر جریان القایی
قطعکنندههای خلاء قدیمی (VCB) سطح برش جریان ۲۰ آمپر داشتند که نیاز به دستگاه محافظی خاص در زمان تغییر ترانسفورماتورها داشت. VCBهای مدرن سطح برش جریان بسیار کمتری حدود ۲-۴ آمپر دارند که آنها را برای تغییر ترانسفورماتورهای بدون بار بدون محافظ اضافی مناسب میکند. VCBها برای تغییر بارهای القایی بسیار کم مناسب هستند.
کاربردهای ویژه دستگاه تغییر ولتاژ متوسط
فرن القایی
فرن القایی باید به صورت مکرر روشن و خاموش شود. جریانی که باید تغییر یابد ممکن است از ۰ 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. قطعکنندههای SF6، هوا و روغن برای این عملیات مکرر اقتصادی نیستند. قطعکننده خلاء استاندارد گزینه مناسبترین جایگزین برای این عملیات مکرر با جریان بالاست.
جرثقیل ریلی
کاربرد دیگر دستگاه تغییر ولتاژ متوسط سیستم ریلی تکفاز است. عملکرد اصلی قطعکننده مرتبط با سیستم جرثقیل ریلی، قطع کوتاهمداری در سیستم ریلی بالای سر است که به صورت مکرر و موقت رخ میدهد.
بنابراین، قطعکنندهای که برای این منظور استفاده میشود باید دارای زمان قطع کوتاه با فاصله تماس کوچک، زمان آرک کوتاه، قطع سریع باشد و VCB بهترین راهحل ممکن است. انرژی آرک در قطعکننده تکفاز بسیار بیشتر از قطعکننده سهفاز است.
با این حال، این انرژی در قطعکننده خلاء بسیار کمتر از قطعکننده سنتی است. تعداد کوتاهمداریها در سیستم ریلی بالای سر بسیار بیشتر از سیستم انتقال برق است. دستگاه تغییر ولتاژ متوسط با قطعکننده خلاء برای کاربرد جرثقیل مناسبترین گزینه است.
میتوان نتیجه گرفت که در سیستمهای متوسط ولتاژ که نرخ قطع بسیار بالاست، دستگاه تغییر ولتاژ متوسط با قطعکننده خلاء حل مناسبترین است.
