Բորեամերիկական ստանդարտները. IEEE և չինական սվիչգիրների ստանդարտների համեմատություն

IEEE Std C37.20.9™ սահմանում է ներքին գազային կտոր պահող կայանավոր սահմանափակ (MEGIS) համակարգի դիզայնը, փորձարկումը և ներդրումը, որը օգտագործում է շրջակա միջավայրից բարձր ճնշումով գազ որպես գլխավոր իզոլացիայի միջոց 1 kV-52 kV նշանակալի հոսանքի համակարգերի համար: Սա ներառում է, բայց չի սահմանափակվում սրբական սահմանափակներ, սահմանափակներ, բուշինգներ, բուսային շարժիչներ, ինստրումենտային թարակներ, կաբելային վերջնակետներ, չափիչներ և կառավարման/պաշտպանության ռելեներ: Այս սահմանափակային համակարգերում ուղղահայաց հատուկ կամ բոլոր միջանկյալ լարման բաժինները գլխավորապես իզոլվում են սեղմված գազով: Ստանդարտը կիրառվում է և ներսում և դուրսում ներդրված համակարգերի համար:

Հիստորիականորեն, ԱՄՆ շուկայում ստանդարտային սահմանափակային համակարգը ստանդարտային է եղել համարվող անհամեմատ համար օդային իզոլացիայով, մետալիկ մանրակապահ սահմանափակային համակարգը: 링-메인 분배 용도로는 미국식 패드 마운트 변압기가 일반적으로 사용되어 왔으며, 여기서 고전압 부품들(부하 스위치 및 고전압 퓨즈 등)은 변압기 코어 및 권선과 함께 높은 발화점의 기름으로 가득 찬 탱크 내에 함께 수용되거나, 또는 대안적으로 공기 절연 부하 스위치가 사용되었습니다. 따라서, 미국에서 가스 절연 스위치기의 도입은 상대적으로 늦었습니다.

ABB և Schneider Electric նույնիսկ Եվրոպայի արտադրիչների կողմից գազային իզոլացիայով սահմանափակային համակարգի ներկայացման հետ միասին հաճախորդները սկսեցին ընդունել և ընդունել այս տեխնոլոգիան: Արդյունքում, գազային իզոլացիայով սահմանափակային համակարգի IEEE ստանդարտը հետագայում զարգացավ և միայն 2019 թվականին հաստատվեց: Այս ստանդարտը մի մասով հիմնված է IEC ստանդարտների վրա, սակայն պարամետրերի, կառուցվածքի և փորձարկման պահանջների նկատմամբ փոփոխված է, որպեսզի համապատասխանեն IEEE C37.20.2 և այլ վերաբերող IEEE ստանդարտներին, հիմնականում պահանջներին համապատասխանելու համար սարքավորումների անվտանգության նկատմամբ:

1.Օգտագործման միջավայրային պայմաններ

a) Գործարկման ջերմաստիճանը. առավելագույն +40 °C; 24 ժամում միջինը չգերազանցելով +35 °C; նվազագույն –5 °C.
b) Բարձրությունը. չգերազանցելով 3,300 ფուտ (1,000 մետր):
c) Փակ պահեստի պաշտպանության դասակարգումը. NEMA 250 Տիպ 1 (IP20) ներսում օգտագործման համար. Տիպ 3R (IP24) դուրսում օգտագործման համար:

GB/T 11022 ըստ Չինաստանում ներսում օգտագործվող սահմանափակային համակարգը դասակարգվում է երեք նվազագույն միջավայրային ջերմաստիճանի կատեգորիաների. –5 °C, –15 °C և –25 °C: IEEE C37.20.9-ում սահմանափակային համակարգի համար նշված նվազագույն գործարկման ջերմաստիճանը (–5 °C) բարձր է, քան օդային իզոլացիայով սահմանափակային համակարգի համար նշված IEEE C37.20.2-ում (–30 °C): Այսպիսով, Չինական ստանդարտներին համապատասխան գազային իզոլացիայով սահմանափակային համակարգը լիովին կարող է բավարարել IEEE C37.20.9-ի միջավայրային պահանջներին:

Հետևյալ աղյուսակ 1-ում ցուցադրված է գազային իզոլացիայով սահմանափակային համակարգի համար IEEE C37.20.9-ում սահմանված նշանակալի լարումը, էլեկտրաէներգիայի հաճախության կարգավորված կարգավորված լարումը և 번개 충격 내구 전압 요구 사항이 표시되어 있습니다.

Աղյուսակ 1 - IEEE C37.20.9 ըստ գազային իզոլացիայով սահմանափակային համակարգի համար իզոլացիայի լարման դասակարգումները

Ամերիկայի և Չինաստանի ստանդարտներում հողավորիչների լարման գնահատականները տարբեր են։ Այսպիսով, գազային հողավորիչները (GIS) պետք է համապատասխանեն IEEE ստանդարտներում նշված նորմալ հաճախականության լարման և լուցնող լարման կարգավորված պայմաններին։ Օրինակ, Չինաստանի ստանդարտների համաձայն նախագծված 12 kV GIS դաշտարանը կարող է բավարարել 4.76 kV լարման դասի դիէլեկտրիկ փորձերի պահանջներին ԱՄՆ-ի ստանդարտներով, իսկ 24 kV Չինաստանի GIS դաշտարանը կարող է բավարարել 27 kV-ի ներառյալ լարման դասերի հատկատեսական պահանջներին։

IEEE Std 386™-2016 նշում է պահանջները 2.5 kV-ից 35 kV մինչև գնահատականով բաշխման համակարգերում օգտագործվող անջատվող դիէլեկտրիկ կապիչների համար, որոնք ընդհանուր առմամբ հայտնի են որպես «Ամերիկական ստիլ» ստանդարտ։ Այս կապիչները լայնորեն օգտագործվում են ԱՄՆ-ի ստանդարտների համաձայն սարքերում, ինչպիսիք են հիմքային տրանսֆորմատորները և կաբելային բաշխման տուփերը։ Հակառակ դեպքում, Չինաստանի գազային հողավորիչները ընդհանուր առմամբ օգտագործում են կաբելային շերտեր և պինդ կապիչներ, որոնք համապատասխանում են EN 50181 ստանդարտին։ Գազային հողավորիչների համար նշված ստանդարտը ներառում է տարբեր տեսակի կաբելային վերջացուցիչ ակսեսուարների համար հատուկ դիէլեկտրիկ փորձերի պահանջներ։

2 Նորմալ հողակցում
IEE-Business գազային հողավորիչների (MEGIS) հիմնական բուսների նորմալ անընդհատ հողակցման համար նախատեսված արժեքներն են 200 A, 600 A, 1200 A, 2000 A, 2500 A, 3000 A և 4000 A, որոնք տարբերվում են Չինաստանի ընդունված գնահատականներից, ինչպիսիք են 630 A, 1250 A և 3150 A։

3 Նորմալ հաճախականություն
IEE-Business ստանդարտը նշում է 60 Hz նորմալ հաճախականությունը, մինչդեռ Չինաստանում ընդունված հաճախականությունը 50 Hz է։ Բարձր հաճախականությունը 60 Hz ունի նշանակալի ազդեցություն ջերմաստիճանի բարձրացման և կրճատ շղթայի հատման համար։ Ըստ GB/T 11022-ի, եթե հողավորիչների և կառավարման սարքերի համար չկան կարգավորված է 50 Hz կամ 60 Hz հաճախականությունները, և հողակցման մասնակիցների մոտ չկան ֆերոմագնետական կապակցություններ, և եթե 50 Hz հաճախականությամբ անընդհատ հողակցման փորձի ընթացքում չգերազանցվում է առավելագույն թույլատրելի սահմանը 95%-ով, ապա սարքը համապատասխանում է երկու հաճախականությունների համար, այսինքն՝ նաև 60 Hz ջերմաստիճանի բարձրացման պահանջներին։

Սակայն, քանի որ գազային հողավորիչներում ջերմության հետազոտումը սահմանափակ է և ջերմային մարգինը հարաբերականորեն փոքր է, հաճախ անհրաժեշտ են կառավարման բարելավումներ 60 Hz պահանջների բավարարելու համար։ Չինաստանի ստանդարտների համաձայն անցկացված 1.1× նորմալ հողակցման ջերմաստիճանի բարձրացման փորձի ապացուցված պրոդուկտները ընդհանուր առմամբ կարող են բավարարել 60 Hz պահանջներին։

4 Նորմալ կրճատ ժամկետի հողակցման և նորմալ գագաթային հողակցման գնահատականներ
IEE-Business գազային հողավորիչների համար նախատեսված կրճատ ժամկետի հողակցման գնահատականները ներկայացված են Աղյուսակ 3-ում։ Հակառակ Չինաստանի ստանդարտներին, որոնք նշում են 3 վայրկյան կամ 4 վայրկյան կրճատ շղթայի ժամկետը, IEE-Business ստանդարտը սահմանում է 2 վայրկյան կրճատ շղթայի ժամկետ։

Ավելին, քանի որ IEE-Business համակարգը գործում է 60 Hz (ոչ 50 Hz), նորմալ գագաթային հողակցման գնահատականը սահմանվում է որպես նորմալ կրճատ ժամկետի հողակցման 2.6 անգամ։ Օրինակ, 31.5 kA նորմալ կրճատ ժամկետի հողակցման համար նորմալ գագաթային հողակցման գնահատականը կլինի 82 kA, որը մի քիչ բարձր է Չինաստանում ընդունված տիպիկական 80 kA-ից։ Այսպիսի գագաթային կրճատ շղթայի հողակցման էլեկտրոդինամիկ ուժերի համար անհրաժեշտ է բարելավել կապակցման արտաքին սեղմումը և կապակցման և այլ կազմակերպությունների մեխանիկական ուժը։

Աղյուսակ 2 – IEE-Business գազային հողավորիչների համար նախատեսված կրճատ ժամկետի հողակցման գնահատականներ