IEEE Std C37.20.9™ atmosferdən yüksək təzyiqdə qaz istifadə edən mətləq-qablaşdırılmış qazla izolyasiya olunmuş kommutator aparatları (MEGIS) üçün dizayn, testləmə və quraşdırma tələblərini müəyyənləşdirir. Bu, 1 kV-dən 52 kV-ə qədər olan dəyişən cürəmləndirmə sistemləri üçün asılı olan birincil izolyasiya ortamı kimi istifadə olunan qazı nümayiş etdirir. Bu, ampermetrlər, qoruma/rəqabət röleyləri kimi, lakin buna məhdudlaşmayaraq, kontaktlara, switçlərə, bushinglərə, şinələrə, alət tranformaturlarına, kablın son nöqtələrinə, sayğaclarına daxildir. Bu kommutator aparatları montajlarında, orta voltajlı hissələrin hamısı və ya bəziləri, pressurizə edilmiş qaz tərəfindən birincil olaraq izolyasiya olunur. Standart hemçinin içi və xarici quraşdırma üçün tətbiq olunur.
Tarixən, ABŞ piyasasında hakim olan kommutator aparatlarının növü hava ilə izolyasiya olunmuş, metal qablaşdırılmış kommutator aparatları olmuşdur. Halqa-daşıyıcı dağıtım tətbiqləri üçün, Amerika üslubunda pad-mounted transformatorlar geniş yayılmışdır, burada yük switçləri və yüksək voltajlı süzgüc lülələri transformator çekirdeği və sarıqları ilə birlikdə yüksək yanma nöqtəli yağ ilə doldurulmuş tankda və ya alternativ olaraq hava ilə izolyasiya olunmuş yük switçləri ilə yerləşdirilir. Nəticədə, ABŞ-də qazla izolyasiya olunmuş kommutator aparatlarının qəbulu nisbətən geç olmuşdur.
ABB və Schneider Electric kimi Avropalı istehsalçıların qazla izolyasiya olunmuş kommutator aparatlarını ABŞ piyasasına gətirməsi ilə, müştərilər bu texnologiyayı qəbul və tətbiq etməyə başladı. Bunun nəticəsində, qazla izolyasiya olunmuş kommutator aparatları üçün IEEE standartı daha sonra hazırlanmış və resmen 2019-cu ildə nəşr edilmişdir. Bu standart əsasən IEC standartlarına əsaslanır, lakin parametrlər, qurulum və testləmə tələbləri haqqında modifikasiyalara uğramışdır ki, bunlar IEEE C37.20.2 və digər relevant IEEE standartlarına uyğun olsun, xüsusilə təchizat üçün IEEE təhlükəsizlik tələblərinə uyğun olsun.
1.İstifadə üçün Mühit Şərtləri
a) İşləmə temperaturu: maksimum +40 °C; 24 saat ərzindəki orta +35 °C; minimum –5 °C.
b) Hündürlük: 3,300 fit (1,000 metr) ötrədən aşağı.
c) Qablaşdırma himayə səviyyəsi: içiçidə istifadə üçün NEMA 250 Type 1 (IP20); xaricə istifadə üçün Type 3R (IP24).
GB/T 11022 əsasında, Çin'də içiçidə kommutator aparatları üç minimum hərəkət edən temperatur kateqoriyasına bölünür: –5 °C, –15 °C və –25 °C. IEEE C37.20.9-da qazla izolyasiya olunmuş kommutator aparatları üçün müəyyənləşdirilən minimum işləmə temperaturu (–5 °C) IEEE C37.20.2-də hava ilə izolyasiya olunmuş kommutator aparatları üçün müəyyənləşdirilən minimum işləmə temperaturundan (–30 °C) yüksəkdir. Buna görə, Çin standartlarına uyğun olan qazla izolyasiya olunmuş kommutator aparatları, IEEE C37.20.9 üçün mühit tələblərini tamamilə ödəyir.
Aşağıdakı Cədvəl 1, qazla izolyasiya olunmuş kommutator aparatları üçün IEEE C37.20.9 tələblərini nominal voltaj, enerji dərgahı dayanıklılıq voltajı və şimşək darbəsi dayanıklılıq voltajı nöqtələrində göstərir.
Cədvəl 1 – IEEE C37.20.9-a əsasən Qazla Izolyasiya Olunmuş Kommutator Aparatları üçün Deyişmə İzləyici Voltaj Reytinqləri
| Şimali Çin tətbiq sahəsi | Klapanlıq ehtiyar məhdud vəltərəzi (kV) | Ehtiyar dairəvi səsvermə qarşılıqlı vəltərəzi (kV, effektiv qiymət) | Ehtiyar daralma səsvermə qarşılıqlı vəltərəzi (kV, zirvə qiyməti) | ||
| IEC 60664-1, EN 60664-1/CD1317-ə uyğun ayırılabilir kontaktli disconnector ilə | IEC 60217-5013, IEC 60217-5013-ə uyğun olmayan ayırılabilir kontaktli disconnector olmadan | IEC 60217-5013, IEC 60217-5013-ə uyğun (ayrılan kontaktli disconnector olmadan) | |||
| 2.3/4.16 | 4.76 | 19 | 19 | 19 | 60 |
| 6/9 | 8.25 | 34 | 36 | 26 |
95 |
| 12.47/12.9 | 15 | 34 | 36 | 26 | 95 |
| 21/37 | 27 | 40 | 50 | 60 | 125 |
| 34.5 | 38 | 50 | 70 | 60 | 150 |
Şimali Amerika standartlarında olan kommutator təchizatının növü Çin standartlarından fərqlənir. Bu səbəbdən, qazla doldurulmuş kommutator təchizatı (GIS) IEE-Business standartlarında müəyyənləşdirilmiş nominal bərk dəyəri və nominal yuxarı cümləvi dəyər tələblərinə uyğun olmalıdır. Məsələn, Çin standartlarına əsasən dizayn edilən 12 kV GIS qablaşması, ABŞ standartlarına görə 4,76 kV voltaj sinifinin dielektrik test tələblərini yerinə yetirə bilər, əvvəlkənd 24 kV Çin GIS qablaşması, 27 kV-a qədər olan və onu əhatə edən voltaj siniflərinin izolyasiya tələblərini ödəyir.
IEEE Std 386™-2016, 2,5 kV-dən 35 kV-a qədər reytinq olan paylanma sistemlərində istifadə edilən ayrılabilən izolyasiya kontaktlarının tələblərini müəyyən edir—bu, "Amerika üslubunda zəncirli kontakt" standartı kimi məşhurdur. Bu kontaktlar, ABŞ standartına uyğun ekipmanlarda, məsələn, pad-yüklənmiş transformatorlarda və kabel paylanma qutularında geniş şəkildə istifadə olunur. Müqayisədə, Çin qazla doldurulmuş kommutator təchizatları adətən EN 50181-ə uyğun kabel bushinglərindən və pluglardan istifadə edir. IEEE standartında, qazla doldurulmuş kommutator təchizatı üçün müxtəlif növləri olan kabel sonlandırma aksesuarları üçün xüsusi dielektrik test tələbləri daxildir.
2 Nominal Dəyər
IEE-Business qazla doldurulmuş kommutator təchizatının (MEGIS) nominal davamlı elektrik dəyəri 200 A, 600 A, 1200 A, 2000 A, 2500 A, 3000 A və 4000 A - bu, Çində yayğın olan 630 A, 1250 A və 3150 A reytinqlərindən fərqlidir.
3 Nominal Dəyər Frekvensiyası
IEEE standartı 60 Hz nominal frekvensiyasını müəyyən edir, lakin Çində standart frekvensiya 50 Hz-dir. 60 Hz daha yüksək frekvensi, temperatur artımı və qısa mərhələli kəsici performansı üzərində nəticəli təsir edir. GB/T 11022-ə əsasən, 50 Hz və ya 60 Hz reytinqli kommutator təchizatı və idarəetmə təchizatı üçün—eğer elektrik akımı keçirən hissələrin yaxınlığında ferromagnit komponentlər yoxdursa—50 Hz-nin davamlı elektrik testində ölçülən temperatur artımı maksimum icazə verilən limitin 95%-dən çox olmasa, ekipman hər iki frekvensiyya üçün də uyğun sayılır, yəni 60 Hz temperatur artımı tələbindən də keçir.
Amma, qazla doldurulmuş kommutator təchizatında məhdud istilik buraxılışı və nisbənən kiçik istilik marcası səbəbindən, 60 Hz tələblərinə cavab vermək üçün dizaynda iyileşmələr lazımdır. Çin standartlarına əsasən 1,1× nominal elektrik dəyəri temperatur artımı testindən keçib çıxış edən məhsullar, ümumiyyətlə 60 Hz tələbindən də keçir.
4 Nominal Qısa Mərhələli Dayanma Elektriki və Nominal Qısa Mərhələli Zirvə Dayanma Elektriki
IEEE qazla doldurulmuş kommutator təchizatı üçün təklif edilən nominal qısa mərhələli dayanma elektrik dəyərləri Cədvəl 3-də göstərilir. Çin standartlarının 3 saniyə və ya 4 saniyəlik qısa mərhələyi təyin etməsi ilə müqayisədə, IEEE standartı 2 saniyəlik qısa mərhələni təyin edir.
Əlavə olaraq, IEEE sisteminin 60 Hz (50 Hz-ə qarşı) işlədiyi səbəbindən, nominal qısa mərhələli zirvə dayanma elektriki 2,6 dəfə nominal qısa mərhələli dayanma elektrik dəyəri kimi təyin edilir. Məsələn, 31,5 kA nominal qısa mərhələli dayanma elektrik dəyəri 82 kA nominal qısa mərhələli zirvə dayanma elektrik dəyərinə uyğundur—bu, Çində tipik olaraq istifadə edilən 80 kA-dan bir az yüksəkdir. Belə zirvə qısa mərhələli elektriklər tərəfindən yaratılan elektrodinamik gücə dayanmaq üçün kontaktlarda kontakt pressi və mekaniki qüvvə artırılmalıdır.
Cədvəl 2 – IEEE Qazla Doldurulmuş Kommutator Təchizatı üçün Təklif Edilən Nominal Qısa Mərhələli Dayanma Elektrik Reytinqləri
| Maddi | Reytinq |
||
| İstifadə olunan qısa məhdud keçirilən elektrik akımı kA (effektiv dəyər, mis mətali və alüminium materiallar üçün) istiliklərinə dayanmaq üçün 2 saniyəlik istiliklərə dayanan qablaşdırıcı material | Reytinq qısa məhdud zirvəsi keçirilən elektrik akımı kA | Ani elektrik akımı kA (effektiv dəyər, asimmetrik) | |
| 1 |
12.5 | 32.5 | 19.4 |
| 2 | 16.0 | 42.0 | 24.8 |
| 3 | 20.0 | 52.0 | 31.0 |
| 4 | 25.0 | 65.0 | 38.8 |
| 5 | 31.5 | 82.0 | 48.8 |
| 6 | 40.0 | 104.0 | 61.0 |
| 7 | 50.0 | 130.0 | 77.5 |
| 8 | 63.0 | 164.0 | 97.7 |