Ilmanväyhtyvän ensisijaisen keskipotentiaalisen kytkentälaiteen pääosat ja niiden soveltaminen

Keskijännitteinen virtajohdinsulku on keskeisessä roolissa vaihtovirtajärjestelmien energiatoimitusprosessissa, helpottaen sähköntuotannon ja -jakelun sekä loppukäyttäjille suuntautuneen virtasumennuksen kulua. Tämä välttämätön laite on ohjattu tiettyihin standardeihin, jotka määrittelevät sen ominaisuudet, termistö, arvostukset, suunnitteluperiaatteet, rakentamisen käytännöt ja testausmenettelyt. Euroopan alueelle nämä ohjeet on yksityiskohtaisesti kuvattu seuraavissa International Electrotechnical Commission (IEC) -standardeissa:

• IEC 62271-1: Määrittelee yhteiset vaatimukset korkeajännitteisiin virtajohdinsulkuihin ja ohjauslaitteisiin.

• IEC 62271-200: Käsittää vaihtovirtaa varten suunnitellut metallipuolustettujen virtajohdinsulkujen ja -ohjauslaitteiden, joiden nominoidut jännitteet ylittävät 1 kV ja ovat enintään 52 kV.

• IEC 62271-300: Koskee kaasupuolustettuja metallipuolustettuja virtajohdinsulkuja, joiden nominoidut jännitteet ylittävät 52 kV.

Vaikka IEC-standardit tunnustetaan maailmanlaajuisesti, maat kuten Yhdysvallat, Kiina ja Venäjä saattavat noudattaa omia kansallisia standardejaan. IEC 62271-1:n osassa 3.5 määritellään kaikki virtajohdinsulkujen ja -ohjauslaitteiden komponentit, mikä mahdollistaa kattisten virtajohdinsulkujärjestelmien koontia, joilla on toimintoja, jotka on suunniteltu keskijännitteisiin verkkoihin. Nämä toiminnot sisältävät:

• Energian tehokkaan jakamisen ylempien siirtovirtajärjestelmien kautta kuluttajapisteisiin.

• Sähkövirtojen kytkemisen.

• Mittausten tekemisen, jotka ovat kriittisiä suojausmekanismien, toimintaindikaattoreiden ja laskutusprosessien kannalta.

• Suojauksen taakan ja laitteiden virhetilanteita vastaan.

• Ohjaus-, esto- ja lukitusominaisuuksien toteuttamisen verkon toiminnon tarpeiden mukaan.

• Viestinnän mahdollistamisen virtajohdinsulkujen ja SCADA- tai DCS-järjestelmien välillä parannetun valvonnan ja ohjauksen takaamiseksi.

• Henkilöstön turvallisuuden varmistamisen aliverkkoihin työskenteleville ihmisille.

Useita IEC-standardien mukaisia suunnitelmia on saatavilla monilta valmistajilta. IEC-standardi erottaa ilmapuolustettujen ja kaasupuolustettujen teknologioiden välillä, ja suunnittelun monimutkaisuus vaihtelee järjestelmän sijainnin mukaan jakeluverkossa sekä suojauksen ja ohjauksen vaatimusten mukaan. Korkeammalle luokitellut virtajohdinsuljet vaativat usein monimutkaisempia suojauksen ja ohjauksen toimenpiteitä.

Perinteinen ilmapuolustetun keskijännitteisen virtajohdinsulkun (AIS) rakenne on jaettu neljään peruskompartimentoon, mikä heijastaa tehokasta, turvallista ja luotettavaa toimintaa keskijännitteisiin sovelluksiin. Tämä konfigurointi takaa optimaalisen suorituskyvyn tiukkojen turvallisuus- ja toimintostandardien noudattamisessa.

Keskijännitteisen virtajohdinsulkun perusrakenteen kompartmentit

Pääraami, joka on merkitty kuvioissa 1, 2 ja 3 kirjaimella B, koostuu metallilevyistä, jotka antavat muodon, mittoja, jäykyyden ja kestävyyden virtajohdinsulkulle. Tämä rakenne sisältää myös kuparikomponentteja, jotka ovat olennaisia energian siirrolle ja kaikkien kompartmenttien ja laitteiden yhdistämiselle virtajohdinsulkussa.

Tämä rakennus tarjoaa useita avaintarjoituksia:

• Metalipohjainen erottelu: Rakenne takaa kompartmenttien erottelun IEC 62271-200 -standardien mukaan, jotka määrittelevät eri pääsyn tasot. Tämä erottelu parantaa turvallisuutta ja toiminnallista tehokkuutta.

• Puolettienvastustuskyky: Metallipohjaisen erottelun lisäksi suunnitelma sisältää puolettivapaat ovet, jotka tarjoavat lisäsuojaa sisäisille puolettille, varmistamalla, että virtajohdinsulku voi kestää puoletin ilman turvallisuuden tai toiminnallisuuden vaarantamista.

Yhteenvetona voidaan todeta, että pääraami ei ainoastaan anna virtajohdinsulkulle fysillisen muodon ja vahvuuden, vaan integroi myös olennaiset kupariosat sähköiseen yhteyteen. Lisäksi se tarjoaa kriittisen kompartmentoinnin ja puoletinvastustuksen, noudattaen tiukoja turvallisuusstandardeja ja parantaen järjestelmän kokonaisluotettavuutta. Tämä huolellinen suunnittelu varmistaa, että jokainen komponentti virtajohdinsulkussa toimii turvallisesti ja tehokkaasti, edistäen turvallisempaa ja luotettavampaa sähköjakeluverkkoa.

Keskijännitteisen virtajohdinsulkun sulkukompartmentti

Sulkukompartmentti, joka on merkitty kuvioissa 1, 2 ja 3 kirjaimella C, sisältää keskijännitteisiä (MV) sulkulaitekäyttövälineitä. Tämä kompartmentti voi olla varustettu erilaisilla sulkulaitekäyttövälineillä, kuten kuormituksen katkaisijoiden, kontaktoreiden, sulkukoneiden ja muiden kanssa. Nämä sulkulaitekäyttövälineiden perustavanlaatuinen tehtävä on luotettavasti ja turvallisesti avata ja sulkea vakiovirtauksia ja -jännitteitä sekä virhevirtauksia ja -jännitteitä. Useimmissa ensisijaisissa ilmapuolustetuissa MV-paneeleissa sulkukoneet ovat suosittu valinta. Nykyisin keskijännitteisiin sovelluksiin hallitseva teknologia on tyhjiölukitus teknologia, joka on luotettava ja tehokas.

Keskijännitteisen virtajohdinsulkun kaapelikompartmentti

Kaapelikompartmentti, joka on merkitty kuvioissa 1, 2 ja 3 kirjaimella D, sisältää paitsi kaapeliterminaatioita myös mittalaitekäyttövälineitä. Nämä mittalaitekäyttövälineet käytetään pääasiassa vaihevirtojen, vaihejännitteiden, residuaalivirtojen ja residuaalijännitteiden mittaamiseen. Mittausta varten käytetty etuliittyvä teknologia on mittalaite (IT), joka toimii perinteisellä induktiivisella periaatteella sekä virran että jännitteen mittaamiseen. Tämä asetus varmistaa tarkan ja luotettavan valvonnan virtajohdinsulkujärjestelmässä, edistäen parannettua toiminnallista turvallisuutta ja suorituskykyä.

Tämän rakenteellisen lähestymistavan kautta jokainen komponentti keskijännitteisessä virtajohdinsulkussa pelaa keskeisen roolin sähköenergian turvallisen, tehokkaan ja luotettavan jakelun varmistamisessa.