Как да изберете високонапонен прекинувач: Клучни параметри и експертна упатства

Изборот на високонапонски прекинувач е критична задача која директно влијае на безбедноста, стабилноста и надежната работа на електроприводните системи. Потоа следат клучните технички спецификации и размислувања при изборот на високонапонски прекинувачи - детални, комплетни и професионални.

Основен процес на избор и клучни размислувања

I. Основни параметри соодветни условите на системот (Основата)

Ова е основното барање - мора да се совпаѓаат со карактеристиките на точката на инсталација.

• Номинална напонска ниво (Uₙ)

• Барање: Номиналниот напон на прекинувачот мора да биде поголем или еднаков на максималниот оперативен напон во неговата точка на инсталација.

• Пример: Во систем од 10кВ каде што максималниот оперативен напон е 12кВ, треба да се избере прекинувач со номинална напонска ниво од 12кВ.

• Номинална токова ниво (Iₙ)

• Барање: Номиналниот ток на прекинувачот мора да биде поголем или еднаков на максималниот непрекинат оперативен ток на коланата.

• Пресметка: Земете предвид нормалниот ток на оптерењето, капацитетот за претерана оптерење, потенцијална буџување за иднишко расширување, и вклучете маргина на безбедност. Избегнувајте „мали прекинувачи за големи оптерења“ или преизвршен инвестирање.

• Номинална фреквенција (fₙ)

• Мора да се совпаѓа со фреквенцијата на електроприводниот систем - 50Hz во Кина.

II. Клучни параметри за краткосечна перформанса (Тест на способности)

Овие параметри мерат способностите за прекинување и затварање на прекинувачот и мора да се изберат според пресметките за краткосечни токови на системот.

• Номинален краткосечен прекинувачки ток (Iₖ)

• Дефиниција: Максималната RMS вредност на краткосечниот ток кој прекинувачот може надежно да прекине при номинална напонска ниво.

• Барање: Овој е најкритичниот параметар. Номиналниот прекинувачки ток на прекинувачот мора да биде поголем или еднаков на максималниот очекуван краткосечниот ток во точката на инсталација (обично трифазен краткосечниот ток пресметан од студии на системот).

• Забелешка: Рассмотрете потенцијалниот раст на капацитетот за краткосечни токови на системот по време на служебниот век на прекинувачот.

• Номинален краткосечен затворачки ток (Iₘᶜ)

• Дефиниција: Максималниот пиков краткосечен ток на кој прекинувачот може успешно да затвори.

• Барање: Обично 2,5 пати повеќе од RMS вредноста на номиналниот прекинувачки ток (стандардна вредност). Мора да надмине максималниот очекуван пиков краткосечниот ток за да ги преживее огромните електродинамички сили при затварање.

• Номинален краткосечен отдржлив ток (Iₖ) / Термален отдржлив ток

• Дефиниција: RMS вредноста на краткосечниот ток кој прекинувачот може да оддржи за одредено време (на пример, 1s, 3s, 4s).

• Барање: Мора да биде поголем или еднаков на очекуваната RMS вредност на краткосечниот ток во точката на инсталација. Тестира способноста на прекинувачот да оддржи термалните ефекти на краткосечните токови.

• Номинален пиков отдржлив ток (Iₚₖ) / Динамичен отдржлив ток

• Дефиниција: Пиковата вредност на првиот циклус на краткосечниот ток кој прекинувачот може да издржи.

• Барање: Мора да биде поголем или еднаков на очекуваниот пиков краткосечниот ток. Тестира механичката јачина на прекинувачот под електромагнетни сили при краткосечни токови.

III. Защитеност од изолација и заштита од околина

• Тип на изолативна средина (Избор на коренска технологија)

• Преимущества: Екстремно высока прекинувачка капацитет, одлична перформанса.

• Недостатоци: SF₆ е моќен парников гас; бара висок степен на герметичност; ризик од протечка; релативно комплексна одржба.

• Апликација: Главно користено во високонапонски, висококапацитетни системи (≥35кВ) или специјални околини (на пример, екстремно холодни региони).

• Препорака: Во опсегот од 10–35кВ, освен ако нема специјални барања, се препорачуваат прекинувачи со вакуум поради нивната зрелост и еколошки предности.

• Преимущества: Силна способност за гасење на дуг, долг служебен век, компактен размер, ниска одржба, без ризик од експлозија, еколошки прифатливи. Подобро за често прекинување (на пример, дуговни печи, прекинување на мотори).

• Апликација: Главниот и преферираниот избор за напонски нивоа од 10–35кВ денес.

• Прекинувач со вакуум (на пример, VS1, ZN63):

• Прекинувач со SF₆ (Шестофлуориден сулфур):

• Екстерна изолација

• Растојание на ползување: Изберете гушчи и изолатори со доволно растојание на ползување според нивото на загадување на локацијата (I–IV), за да се спречи загадувањето со пламтање.

• Кондензација: За унутрешна опрема во околини со висок влажност или големи температурски разлики склони на кондензација, изберете прекинувачи или опрема со нагревачи или уреди против кондензација.

IV. Механички карактеристики и механизми за управување

• Тип на механизам за управување

• Механизам со пружина: Најчест, зрела технологија, висока надежност, не се бара надворешен извор на енергија. Преферираниот избор во повеќето случаи.

• Механизам со постојан магнет (PMA): Почеток број на делови, поедноставна структура, теоретски посигурна и побргза работа. Меѓутоа, поправката на поле е тешка после повреда - обично се бара целосна замена.

• Електромагнетен механизам за управување: Се користи во постари модели; бара високопотентијален DC извор и голем затворачки ток; постепено се исцедува.

• Механичка и електрична издржливост

• Механичка издржливост: Број на операции за отварање-затварање без ток (обично 10,000–30,000+ циклуси).

• Електрична издржливост: Број на нормални прекинувања при номинален ток (на пример, класа E2: 10,000 операции; класа C2: 100 прекинувања на краткосечни токови). За примените кои бараат често прекинување на банки на кондензатори, реактори или мотори, изберете прекинувачи со висока електрична издржливост.

• Време за прекинување и време за затварање-отварање

• За системи кои бараат координација со реле заштита или брзо автоматско повторно затварање, обрнете внимание на тоталното време за чистење на прекинувачот (од иницијализација на командата за прекинување до угашување на дуг).

V. Секундарна контрола и помошни функции

• Напон за контрола: Мора да се совпаѓа со DC енергетски систем на подстанцијата (обично DC 110V или DC 220V).

• Помошни контакти: Количеството мора да задоволи барањата за мерење, сигнал и поврзување.

• Функции за поврзување: Мора да вклучуваат сигурни анти-пумпинг цеви, поврзување/прекинување, итн., за да се осигура безбедноста.

• Интелектуален интерфејс: Современите прекинувачи често вклучуваат интелектуални контролери кои овозможуваат мерење на електрични параметри, запис на грешки, мониторинг на состојба, и поддршка за комуникациски протоколи (на пример, IEC 61850), што обезбедува интеграција во интегрирани аутоматски системи.

VI. Инсталација, околина и бренд/служба

• Тип на инсталација: Фиксиран или извлеклив (тип лада)? Мора да се совпаѓа со моделот и структурата на опремата.

• Услови на околина: Размислете за височина, температура на околина, влажност. На високи висини, рейтингот на прекинувачот мора да се намали.

• Бренд и послепродажна служба: Изберете известни брендови со доказана квалитет, и размислете за достапноста на запасни делови, техничка поддршка и послепродажна служба.

VII. Збирно: Листа за проверка на избор

• Потврдете системски параметри: системски напон, фреквенција, максимален оперативен ток.

• Пресметајте краткосечни токови: добијте очекувани RMS и пикови краткосечни токови во точката на инсталација (предоставени од дизајнот на електроприводниот систем).

• Соодветете ги способностите на прекинувачот: сигурете се дека номиналниот прекинувачки ток, затворачки ток, и динамички/термални отдржливи токови сите надминуваат пресметаните вредности.

• Изберете тип: преферирајте прекинувачи со вакуум за 10–35кВ; потврдете механизам за управување (се препорачува механизам со пружина).

• Проверете го екстерниот изолатор: потврдете го растојанието на ползување според нивото на загадување.

• Размислете за специјални потреби: често управување? Интелектуален интерфејс? Специјални услови на околина?

• Бренд и прифатување: изберете надежни брендови; по време на прифатување, фокусирајте се на заводските тестови (особено главна коланата на отпор и механичките карактеристики).

Со следење на овие чекори, можете да изберете безбеден, соодветен и надежен високонапонски прекинувач за вашиот систем. За критични применувања, се силно препорачува заедничко прегледување и завршување на изборот со професионални електротехнички инженери или дизајн институти.