De vigtigste dele af en luftisoléret primær mediumspændingsbrygger og deres anvendelse

Mellemspændingsafbrydere spiller en afgørende rolle i energifordelingsprocessen i vekselstrømsystemer, ved at muliggøre strømoverførslen fra produktion gennem transmission til slutbrugere. Dette væsentlige udstyr er reguleret af specifikke standarder, der definerer dets specifikationer, terminologi, kategorier, designkriterier, konstruktionspraksisser og testprotokoller. For den europæiske region er disse retningslinjer detaljeret i følgende IEC-standarder (International Electrotechnical Commission):

• IEC 62271-1: Fastlægger fælles specifikationer for højspændingsafbrydere og styreudstyr.

• IEC 62271-200: Fokuserer på AC metalindkapslede afbrydere og styreudstyr, som er designet til nominelle spændinger over 1 kV op til og inklusive 52 kV.

• IEC 62271-300: Behandler gasisolerede metalindkapslede afbrydere, som er beregnet til nominelle spændinger over 52 kV.

Selvom IEC-standarder er globalt anerkendte, kan lande som USA, Kina og Rusland følge deres egne nationale standarder. Ifølge afsnit 3.5 i IEC 62271-1 er alle komponenter i afbrydere og styreudstyr specificeret, hvilket gør det muligt at montere komplette afbryderanlæg med funktioner, der er tilpasset mellemspændingsnetværk. Disse funktioner inkluderer:

• Effektiv fordeling af energi fra højere transmissionsniveauer ned til forbrugssteder.

• Muliggørelse af skiftning af elektriske strømme.

• Gennemførelse af målinger, der er afgørende for beskyttelsesmekanismer, driftsindikatorer og faktureringsprocesser.

• Beskyttelse af belastninger og udstyr mod fejl.

• Implementering af kontrol, blokering og låsning efter netværksdriftens behov.

• Mulgivelse af kommunikation mellem afbrydere og SCADA- eller DCS-systemer for forbedret overvågning og kontrol.

• Sikring af sikkerheden for personale, der arbejder i understationer.

Der findes forskellige design, der overholder IEC-standarder, produceret af mange forskellige virksomheder. IEC-standarden adskiller mellem luftisolerede og gasisolerede teknologier, hvor designkompleksiteten varierer baseret på systemets placering i distributionsnettet og den nødvendige sofistikation for beskyttelses- og kontrolschemaer. Højere kategoriserede afbrydere kræver typisk mere komplekse beskyttelses- og kontrolforanstaltninger.

Den typiske arkitektur for primære luftisolerede mellemspændingsafbrydere (AIS) er organiseret i fire grundlæggende rum, der afspejler en struktureret tilgang til at opnå effektiv, sikkert og pålidelig drift inden for mellemspændingsapplikationer. Denne konfiguration sikrer optimal ydeevne, mens den overholder strenge sikkerheds- og driftsstandarder.

Grundlæggende struktur i mellemspændingsafbrydere

Den primære struktur, angivet som sektion B i figur 1, 2 og 3, består af metallskiver, der giver form, dimensioner, stivhed og robusthed til afbryderen. Denne struktur inkluderer også kobberkomponenter, der er afgørende for energioverførslen og forbindelsen mellem alle rum og apparater i afbryderen.

Dette konstruktion tilbyder flere vigtige fordele:

• Metalbaseret adskillelse: Strukturen sikrer adskillelse mellem rum i overensstemmelse med IEC 62271-200-standarder, der definerer forskellige niveauer af adgang. Denne adskillelse forbedrer sikkerhed og driftseffektivitet.

• Bueudholdenhed: Sammen med den metalbaserede adskillelse inkluderer designet buesikre døre, der yder ekstra beskyttelse mod interne buehændelser, og sikrer, at afbryderen kan klare buer uden at kompromittere sikkerhed eller funktionalitet.

I korthed giver den primære struktur ikke blot afbryderen sin fysiske form og styrke, men integrerer også afgørende kobberdele for elektrisk forbindelse. Desuden tilbyder den vigtig adskillelse og bueresistens, overholder strenge sikkerhedsstandarder og forbedrer det samlede systems pålidelighed. Dette omhyggelige design sikrer, at hver komponent i afbryderen fungerer sikkert og effektivt, og bidrager til et sikrere og mere pålideligt elektrisk distributionsnetværk.

Kredsløbsbryder-rum i mellemspændingsafbrydere

Kredsløbsbryder-rummet, angivet som sektion C i figur 1, 2 og 3, indeholder mellemspændings (MV) skiftapparater. Dette rum kan udstyres med forskellige typer skiftapparater, herunder lastafbrydere, kontakter, kredsløbsbrydere og andre. De grundlæggende roller for disse skiftapparater er at pålideligt og sikkert åbne og lukke stabile strømme og spændinger, samt fejlstrømme og -spændinger. I de fleste primære luftisolerede MV-paneler er kredsløbsbrydere den foretrukne valg. I dag dominerer vakuumavbrydningsteknologi for mellemspændingsapplikationer på grund af dens pålidelighed og effektivitet.

Kabelrum i mellemspændingsafbrydere

Kabelrummet, angivet som sektion D i figur 1, 2 og 3, rummer ikke kun kabelforbindelser, men også mærkesensorer. Disse sensorer bruges primært til at måle fasestrømme, fase-spændinger, reststrøm og restspænding. Den dominante teknologi, der anvendes til målingsformål, er instrumenttransformator (IT), der fungerer på den etablerede induktive princip for både strøm- og spændingsmålinger. Dette opsætning sikrer præcis og pålidelig overvågning inden for afbrydersystemet, og bidrager til forbedret driftssikkerhed og -ydeevne.

Gennem denne strukturerede tilgang spiller hvert element i mellemspændingsafbryderen en afgørende rolle i at sikre sikkert, effektivt og pålideligt distribution af elektrisk energi.