Outdoor Vacuum Circuit Breakerren Karratu Iturriak Simulatutako Ingurumenetan Duen Portaera
Erabilera kanpoaren bidezko hutsunezko zirkuitu-itzaleak oso erabili dira Bikoitza Altua (BA) segmentuan. Hauek banatze-sektorean elementu garrantzitsua dira, bereiztik 11kV eta 33kV sareetan. Zirkuitu-itzale horiek eraikitzeko anitzeko material kompositu erabiltzen dira. Haien artean, hutsunezko itzalagailua da osagai garrantzitsuena. Erabilera kanpoaren zirkuitu-itzaleentzat, hutsunezko itzalagailua porcelana-kokapenean sartuta dago.
Zirkuitu-itzale horiek fibra-vidrioko resinako kokapen-barrutietan egindako eragile berotzeko barrutiarekin lotuta daude, eta hauek, alderantziz, metal-acerreko eragile berotzeko barruti orokorrarekin lotuta daude. Erabilera kanpoaren hutsunezko zirkuitu-itzaleen eragile berotzeko diseinu orokorrean mola-motako diseinua hartzen da, ahur-acerreko kokapenean. Material ugari erabiltzen direnez, material horien antolakortasuna, bidezko diseinua eta lan-egitura, zirkuitu-itzaleak funtzionatzeko dituzten inguru desberdinetan ebaluatu behar da. Ebaluazio honek arazo gabe funtzionamendua, ondorioz, zirkuitu elektrikoaren estabilitatea segurtatzen du.
Zirkuitu-itzaleen inguru-probatak, bereiztik, temperatura baxuko eta altuko probak IEC 62271-100[1] klausuluaren 6.101.3. azpian agertzen dira. Eskualde frioetarako, minimo eta maximo balioen hobeto den eskala -50°Cetik +40°Cera doa, berriz, eskuineko eskalerentzat -5°Cetik +50°Cera doa. 1000 metroko altuetan, temperatura baxuko probarako inguru-minimo hobetoak -10°C, -25°C, -30°C eta -40°C dira. Erabilera kanpoaren aplikazioetan, hutsunezko zirkuitu-itzaleen diseinuak temperatura aldaketak kontuan hartu behar ditu. India-n, Kashmir, Himachal Pradesh, Uttarakhand eta Sikkim bezalako eskualde askotan, temperatura aldaketak gertatzen dira.
Temperatura -25°Cra jaitsi ahal da. Toki horietan, frioaren arazoen gainean, amaiera arrakasta eta elhurrilak asaldatuak dira. Udaberrian, India-ren eskualde gehienetan, temperatura 50°Cra igaro ahal da. Zirkuitu-itzaleak esportatzen dituzten fabrikatzaileek, temperatura baxuen edo altuen eskaleretan, produktuak hainbat klima-egoeretan nola funtzionatzen dituzten jakiteko behar dute.
Lan honetan, 36 kV klaseko erabilera kanpoaren hutsunezko zirkuitu-itzaleen (VCB) funtzionamendua IEC 62271-100 kriterioetan oinarrituriko simulazio-inguru egoeretan aztertzen da. Hemen ezarritako probak (a) temperatura baxuko proba eta (b) temperatura altuko proba dira. Gainera, artikulua 36 kV klaseko erabilera kanpo VCBren eragile berotzeko denbora, poloen arteko denbora-desbideratzea eta eragile berotzeko kargatze-denbora aztertzen ditu.
Temperatura Baxuko Proba
Erabilera kanpoaren VCBen funtzionamendua temperatura baxuko egoeretan ulertzeko, IEC-62271-100 standardan zehaztutako prozedura hartu da erreferentzia gisa. IEC standard honek adierazten du, eragile berotzeko bakarreko kokapeneko zirkuitu-itzaleentzat, hiru fasetako probak egin behar direla. Kokapen anitzeko zirkuitu-itzaleentzat, poloen independentziagatik, polorik oso bat probatzeko baimena ematen da. Probak egiteko instalazio-limitazioen kasuan, kokapen anitzeko zirkuitu-itzaleak hurrengo aukeren baten bidez probatu ahal dira, baldin eta zirkuitu-itzalearen mekanikoaren egoera proba-kokapenean normalen baino ongiak ez diren:
Proba egitean, zirkuitu-itzalearen mantentzea, pieza-ordaintzea edo berriro konfiguratzea debekatuta dago. Zirkuitu-itzalearen diseinuak kalor-iturri bat behar badu, zirkuitu-itzalearen likido edo gas-hornitzaileak proba-haurraren tenperaturan egon behar dira.
Hurrengo zirkuitu-itzalearen ezaugarriak probatu behar dira:
Itzal-denbora
Irek-denbora
Poloen arteko denbora-desbideratzea
Polo baten unitateen arteko denbora-desbideratzea (polo anitz probatzen bada)
Eragile berotzeko kargatze-denbora
Kontrol-zirkuituaren erresorkuntza
Txikitze-gailuen erresorkuntza eta paraleloko erresaltzeen erregistroa
Itzal eta ireki ordenaketa impulsuak
Itxuradura proba, kasu baliagarriarentzat
Gasaren presioa, kasu baliagarriarentzat
Sarrera nagusiko erresistentzia
Denbora-ibiltarte grafika
Ezaugarri hauek grabatuko dira:
Presio-aldaketeko parametroak ez dira VCBrentzat aplikagarri, kontaktorea hutsunezko botilen barruan dagoelako eta hutsunezko itzalagailu-kokapena aire-isuldatua porcelana-kokapenean sartuta dagoelako erabilera kanpoaren aplikazioetarako.
Temperatura baxuko probaren sekuentzia IEC 62271-100 klausuluaren 6.101.3.3. azpian zehazten da. Hasierako ezaugarriak [1.4] proba-zerrenda 20 ± 5°Cetan egon ostean karakterizatzen dira. Itzal egoeran egon osteko hasierako ikuskuntza egin ondoren, tenperatura minimoko inguru-airerara jaitsiko da tenperatura-eskaladan. Zirkuitu-itzalea 24 ordu itzal egoeran egongo da, anti-kondensazio-sistemak aktibo. 24 ordu ondoren, zirkuitu-itzalea osagaitasun-tentsioaren balio osoetan irekitu eta itzaliko da. Ireki eta itzal-denborak grabatuko dira temperatura baxuko ezaugarriak ezarteko. Orduan, anti-kondensazio-sistemari emaniko da t₁ denbora-tartea, fabrikatzaileak zehaztutako tartearen arabera, bi ordu gutxienez. Tarte horretan, alarma adierazleak onartzen dira, baina blokeoak ez. Tarte t₁ ondoren, zirkuitu-itzalea irekituko da eta ireki-denbora grabatuko da. Ahal izanez, mekanikoaren ibiltarte-ezaugarriak neurtuko dira itzal-eginbidea ebaluatzeko.
Zirkuitu-itzalea 24 ordu ireki egoeran egongo da, ondoren itzaliko eta irekituko da. Ondoren, 50 CO ekintza egingo dira, lehen 3 CO ekintza ezer gertatzen ez dadin. CO ekintza gerarrak C - tₑ - O - tₑ moduan egingo dira. tₑ denbora-tartea da ekintza bakoitzaren artean. 3 minutu denbora-tartea emaniko da ziklo bakoitzeko. 50 CO ekintza amaitu ondoren, proba-kamera klimatikoaren tenperatura 10 K/ordu erdigunean goratuko da. Aldaketaren tarte honetan, C - tₑ - O - tₑ eta O - tₑ - C - tₑ - O ekintzak egingo dira, zirkuitu-itzalea 30 minutu itzal eta ireki egoeran egotea barne. Zirkuitu-itzaleak estabilizatu ondoren, 20 ± 5°Cetan hasierako ezaugarriak berriro neurtuko dira, 20 ± 5°Cetan hasierako ezaugarriei erreferentzia gisa erabili ahal izateko.
CPRI 36 kVrako BA sakelarien temperatura baxu eta altu probak egin ditu hamar urte baino gehiago. Irudia 1. erabilera kanpoaren 36 kV hutsunezko zirkuitu-itzale baten (VCB) proba-kameran instalatutako proba-arrazoia erakusten du, temperatura altu eta baxu probetarako.
36 kV klaseko erabilera kanpo VCB baten emaitzak probatzen direnean, temperatura baxu eta altu probetan. Probak egin ziren VCBek molako eragile berotzeko diseinuarekin.
Temperatura altuaren proba +55°Ctan egin zen, eta temperatura baxuaren probak -10°C eta -25°Ctan egin ziren. Hurrengo ezaugarriak aztertu ziren VCBren funtzionamendua analizatzeko:
Itzal eta ireki-denbora (Funtzionamendu-denbora): Itzal-denbora zirkuitu-itzalea ireki egoeran dagoenean, itzal-zirkuitua aktibatuta, eta kontaktu guztiak harrotzen direnean arteko denbora-tartea da. Zirkuitu-itzalearen ireki-denbora zirkuitu-itzalea itzal egoeran dagoenean, ireki-ordezkarria aktibatuta, eta arku-kontaktuak guztietan banatzen direnean arteko denbora-tartea da.
Dolumen datuak lortzeko, hiru polo guztien funtzionamendu-denboraren batazbesteko balioa kontsultatzeko erabili da. Poloetako arteko denbora-desbideratzea alderatua denez, polo bakoitzeko denbora maximoaren eta minimoaren arteko aldaketa handiena automatikoki adierazten da.
a) Poloetako arteko denbora-desbideratzea
b) Berotzeko gailuaren ezaugarriak, hala nola kargatze-denbora eta erresorkuntza.
c) Funtzionamendu-ezaugarrien aldaketa hasierako funtzionamendu-ezaugarrietatik.
Zirkuitu-itzaleen funtzionamendua temperatura altu eta baxu probetan aipatutako ezaugarrietatik, emaitzak atal hurrengoetan azalduko dira.
Funtzionamenduaren ebaluazioa temperatura altuan
Temperatura altuaren probaren emaitzak Taula 1. eran azalduko dira. Hasierako ezaugarriak 20°Cetan neurtu ziren. IEC 62271-100 ez du funtzionamendu-denbora edo itzal-denbora-baliorik zehazten. Neurtutako hasierako ireki-denborak 36 ms inguru, eta itzal-denbora 44 ms inguru. Bereiztik, eragile berotzeko kargatze-denbora 9.6 segundotik 11.3 segundora doa, eta kargatze-corrientea 2.8 Aetik 3.1 Aera doa.
24 ordu 55°Ctik pasatu ondoren, zirkuitu-itzalea itzal egoeran egon ostean, ireki-denbora eta itzal-denbora 5% inguru uniformeki goratu ziren. 24 ordu gehiago 55°Ctik pasatu ondoren, zirkuitu-itzalea ireki egoeran egon ostean, itzal-denbora 2.5% inguru goratu zen, eta ireki-denbora 4% inguru goratu zen.
Poloetako arteko denbora-desbideratzean ez zuen aldaketa nabarmena hiru proba laguntzaile guztietan proba osoan. Hortaz, VCBren polo guztietan jokabidea bera dela inferitu dezakegu.Berotzeko gailuaren kargatze-denbora 11.3 segundotik 9.6 segundora jaitsi zen, baina corrientea 2.9 Aetatik 3.4 Aera aldatu zen.
Hasierako eta bukaerako balioen arteko ireki eta itzal-denborak alderatuta, funtzionamendu-denboran 1% baino gutxiago aldatu zen, desberdintasuna desberdina izan zen.
Hasierako funtzionamendu-ezaugarriak 20°Cetan neurtu ziren. Neurtutako hasierako balioak 36 ms inguru zeuden, eta itzal-denbora 44 ms. Bereiztik, eragile berotzeko kargatze-denbora 10.6 segundokoa, eta eragile berotzeko corrientea 2.8 Akoa.
24 ordu -10°Ctik pasatu ondoren, zirkuitu-itzalea itzal egoeran egon ostean, ireki-denbora 0.7% inguru jaitsi zen, eta itzal-denbora 2% inguru goratu zen, aldaketa nabarmena gabe.
Bi ordu antikondensazio-sistemak ezaktuta, ireki-denbora 1.36% jaitsi zen.Ondoren, 24 ordu gehiago -10°Ctik pasatu ondoren, zirkuitu-itzalea ireki egoeran egon ostean, itzal-denbora 3% inguru goratu zen, eta ireki-denbora 2% inguru jaitsi zen.
Azken proba inguru-tenperatura osoan, aldaketa 1% baino gutxiago izan zen. -10°Ctik pasatutako proba osoan, poleen arteko denbora-desbideratzean ez zuen aldaketa nabarmena.
Zirkuitu-itzalearen funtzionamendua +55°C, -10°C eta -25°C tenperaturatan Taula 1. eran azalduko da.
Zirkuitu-itzaleak -25°Cten baxuko tenperaturan funtzionatzen denean, funtzionamendu-denboran aldaketa nabarmenak ikus daitezke. Taula 3. emaitzetan, zirkuitu-itzaleak -25°Cten ireki eta itzal egiten duenean astiroa izan zen. -25°Cten funtzionamendu-denboran aldaketa-perzentajeak nabarmenak ziren. 24 ordu igaro ondoren, ireki-denbora 30% goratu zen, eta itzal-denbora 25% inguru goratu zen. Bereiztik, antikondensazio-sistemak bi ordu gelditu ondoren, ireki-denbora 46% goratu zen. Ondoren, 24 ordu gehiago -25°Ctik pasatu ondoren, zirkuitu-itzalea ireki egoeran egon eta antikondensazio-sistemak berriz aktibatu zirenean, ireki-denbora 44% goratu zen, eta itzal-denbora 21% goratu zen. Probak egitean grabatutako itzal-denbora eta ireki-denboraren grafikoak aldaketa horiek adierazten dituzte.
20°C inguru-tenperatura proba Figure 2. eran azalduko da. -25°Ctik 50 ordu igaro ondoren grabatutako itzal-denboraren grafikoak Figure 3. eran emango dira. Aldatuta, -25°Cten zirkuitu-itzalearen astiroa argi ikus daiteke.
-10°Cten funtzionamenduarekin alderatuta, non funtzionamendu-denboran 0.5%tik 3%ra bitarteko aldaketa soilik izan zen, -25°Cten zirkuitu-itzalearen ezaugarriak oso malgatsi ziren. -25°Cten, proba osoan funtzionamendu-denboran 45% inguru aldatu zen.
Lan honetan, 36 kV klaseko erabilera kanpo hutsunezko zirkuitu-itzaleen (VCB) funtzionamendua IEC 62271-100 standarraren arabera probatzen da, temperatura baxu eta altuan.
Lan honen emaitza garrantzitsuak hurrengoak dira:
55°Cten temperatura altuaren proban, erabilera kanpo VCBek ondo funtzionatu ziren. Ikusi diren funtzionamendu-denbora eta poloetako arteko denbora-desbideratzeen aldaketa ez ziren nabarmenak.
-10°Cten temperatura baxuaren proban, funtzionamendu-denbora eta poloetako arteko denbora-desbideratzeen aldaketa ez ziren nabarmenak.
-25°Cten temperatura baxuan, funtzionamendu-denboran aldaketa nabarmenak ikus daitezke. Ikusi diren ireki-denboraren aldaketa 20%tik 46%ra doa, eta itzal-denboraren aldaketa 25%tik 43%ra doa.
Egin diren probak adierazten dute, erabilera kanpo VCBek -10°Cten normalki funtzionatzen badira ere, -25°Cten kaltegarri funtzionatzen dutela. Hortaz, zirkuitu-itzalearen funtzionamendua beharrezko temperatura baxuan egiaztatu behar da.
