Kako izabrati visokonaponski prekidač: Ključni parametri i stručni vodič
Izbor visokonaponskog prekidača je ključna zadatak koji direktno utiče na sigurnost, stabilnost i pouzdan rad električnih sistema. Ispod su navedeni ključni tehnički specifikacije i razmatranja prilikom izbora visokonaponskih prekidača—detaljno, kompleksno i profesionalno.
Osnovni proces selekcije i ključne razmatranje
I. Osnovni parametri usaglašeni sa sistemskim uslovima (Osnova)
Ovo je osnovni zahtev—mora potpuno odgovarati karakteristikama lokacije instalacije.
Nominale napona (Uₙ)
Zahtev: Nominale napona prekidača mora biti veći ili jednak maksimalnom radnom naponu na njegovoj lokaciji instalacije.
Primer: U 10kV sistemu gde je maksimalni radni napon 12kV, treba izabrati prekidač nominale napona od 12kV.
Nominale struje (Iₙ)
Zahtev: Nominale struje prekidača mora biti veći ili jednak maksimalnoj neprekidnoj radnoj strujnom toku kruga.
Računanje: Imajte u vidu normalnu radnu struju, preopterećenje, moguće buduće proširenje i uključite bezbednosni margine. Izbegavajte "premali prekidač za veliki opterećenje" ili pretjeranu investiciju.
Nominale frekvencije (fₙ)
Mora se poklapati s frekvencijom elektroenergetskega sistema—50Hz u Kini.
II. Ključni parametri kratkosrodnih performansi (Test sposobnosti)
Ovi parametri mere sposobnost prekidanja i zatvaranja prekidača i moraju biti odabrani na osnovu sistemskih izračunavanja kratkosrodnih struja.
Nominale prekidnog momenta kratkosrodnog strujnog toka (Iₖ)
Definicija: Maksimalna efektivna vrednost kratkosrodnog strujnog toka koju prekidač može pouzdano prekinuti pri nominale napona.
Zahtev: Ovo je najkritičniji parametar. Nominale prekidnog momenta prekidača mora biti veći ili jednak maksimalnom očekivanom kratkosrodnom strujnom toku na mjestu instalacije (obično trofazni kratkosrodnog strujnog toka izračunat iz studija sistema).
Nominale zatvaranja kratkosrodnog strujnog toka (Iₘᶜ)
Definicija: Maksimalna vrhunska vrijednost kratkosrodnog strujnog toka koju prekidač može uspješno zatvoriti.
Zahtev: Obično 2,5 puta efektivna vrijednost nominale prekidnog momenta (standardna vrijednost). Morao bi premašiti maksimalnu očekivanu vrhunsku vrijednost kratkosrodnog strujnog toka kako bi otporio ogromne elektrodinamičke sile tijekom zatvaranja.
Nominale kratkotrajne izdržljivosti strujnog toka (Iₖ) / Termalna izdržljivost strujnog toka
Definicija: Efektivna vrijednost kratkosrodnog strujnog toka koju prekidač može izdržati tokom određenog vremenskog perioda (npr., 1s, 3s, 4s).
Zahtev: Mora biti veći ili jednak očekivanoj efektivnoj vrijednosti kratkosrodnog strujnog toka na mjestu instalacije. Testira sposobnost prekidača da izdrži termalne efekte kratkosrodnog strujnog toka.
Nominale vrhunske izdržljivosti strujnog toka (Iₚₖ) / Dinamička izdržljivost strujnog toka
Definicija: Vrhunska vrijednost prvog ciklusa kratkosrodnog strujnog toka koju prekidač može izdržati.
Zahtev: Mora biti veći ili jednak očekivanoj vrhunskoj vrijednosti kratkosrodnog strujnog toka. Testira mehaničku čvrstoću prekidača pod elektromagnetskim silama tijekom kratkosrodnog strujnog toka.
Vrsta izolacionog medija (Izbor temeljne tehnologije)
Prednosti: Izuzetno visoka sposobnost prekidanja, odlične performanse.
Nedostaci: SF₆ je moćan staklenični gas; zahtijeva visoku integritet zatvaranja; rizik od curenja; relativno složeno održavanje.
Primjena: Glavno se koristi u visokonaponskim, visokokapacitetnim sistemima (≥35kV) ili posebnim okruženjima (npr., ekstremno hladnim regionima).
Preporuka: U opsegu od 10–35kV, osim ako ne postoje posebni zahtjevi, preferirati vakuumne prekidače zbog njihove dobi i ekoloških prednosti.
Prednosti: Snažna sposobnost ugasevanja lukova, dugi životni vijek, kompaktna veličina, niski održavanje, nema rizika od eksplozije, ekološki prihvatljivi. Pogodni za česte operacije prekidanja (npr., lukove peći, prekidanje motora).
Primjena: Glavni i preferirani izbor za nivoi napona od 10–35kV danas.
Vakuumni prekidač (npr., VS1, ZN63):
SF₆ (Šestfluorid šestičnog ugljičnog) prekidač:
Vanjska izolacija
Izletna udaljenost: Odaberite izolatore i izolatorske uljeze sa dovoljnom izletnom udaljenosti na osnovu razine zagađenja lokacije (I–IV), kako bi se spriječili zagađeni flashoveri.
Kondenzacija: Za unutrašnje aparate u visoko-vlažnim ili velikim temperaturnim razlikama okruženjima koje su podložni kondenzaciji, odaberite prekidače ili aparate opremljene grejačima ili anti-kondenzacionim uređajima.
Vrsta mehanizma rada
Mehanizam s prugom: Najčešći, zreli tehnologija, visoka pouzdanost, ne zahtijeva vanjski izvor energije. Preferirani izbor u većini slučajeva.
Permanentni magnetni aktuator (PMA): Manje dijelova, jednostavnija struktura, teoretski viša pouzdanost i brži rad. Međutim, popravak na terenu je težak nakon otkaza—obično zahtijeva potpunu zamjenu.
Elektromagnetski mehanizam rada: Korišten u starijim modelima; zahtijeva visokosnažni DC izvor i veliku strujnu tok zatvaranja; postupno se fazonira.
Mehanička i električna izdržljivost
Mehanička izdržljivost: Broj otvaranja-zatvaranja operacija bez struje (obično 10.000–30.000+ ciklusa).
Električna izdržljivost: Broj normalnih prekidanja na nominale struje (npr., klasa E2: 10.000 operacija; klasa C2: 100 kratkosrodnih prekidanja). Za primjene koje zahtijevaju često prekidanje banki kondenzatora, reaktora ili motora, odaberite prekidače s visokom električnom izdržljivošću.
Vrijeme prekidanja i zatvaranja-otvaranja
Za sisteme koji zahtijevaju koordinaciju s relayskom zaštitom ili brzim automatskim ponovnim zatvaranjem, obratite pažnju na ukupno vrijeme isključivanja prekidača (od inicijalnog zapovjednog impulsa do ugasevanja luka).
Napon upravljanja: Mora odgovarati DC energijskom sistemu podstanice (obično DC 110V ili DC 220V).
Pomoćne kontaktnice: Količina mora zadovoljiti zahtjeve za mjerenje, signale i interlokiranje.
Funkcije interlokiranja: Mora uključivati pouzdane protu-pumpiranje krugove, zatvaranje-trigiranje interlokiranje itd., kako bi se osigurala sigurnost.
Pametni sučelje: Savremeniji prekidači često uključuju pametne kontrolere koji nude mjerenje električnih parametara, snimanje grešaka, nadgledanje stanja i podršku za komunikacijske protokole (npr., IEC 61850), što olakšava integraciju u integrisane automatizovane sisteme.
Vrsta instalacije: Fiksna ili povlačiva (tip čekića)? Mora se poklapati s modelom i strukturom aparata.
Okolišni uvjeti: Razmotrite visinu, ambijentnu temperaturu, vlagoču. Na visokim visinama, nominalne vrijednosti prekidača moraju biti snižene.
Brend i poslijeprodajna usluga: Odaberite poznate brendove s dokazanim kvalitetom, i razmotrite dostupnost rezervnih dijelova, tehničku podršku i poslijeprodajnu uslugu.
Potvrdite parametre sistema: sistemski napon, frekvencija, maksimalna radna struja.
Izračunajte kratkosrodnog strujnog toka: dobijte očekivane efektivne i vrhunske vrijednosti kratkosrodnog strujnog toka na mjestu instalacije (dostavljene od strane dizajna elektroenergetskega sistema).
Uskladite sposobnosti prekidača: osigurajte da nominale prekidnog momenta, zatvaranja, i dinamičke/termalne izdržljivosti strujnog toka sve prevazilaze izračunate vrijednosti.
Odaberite tip: preferirati vakuumne prekidače za 10–35kV; potvrdite mehanizam rada (preferirani mehanizam s prugom).
Provjerite vanjsku izolaciju: potvrdite izletnu udaljenost na osnovu razine zagađenja.
Razmotrite posebne potrebe: česte operacije? Pametni sučelje? Posebni okolišni uvjeti?
Brend i komisioniranje: odaberite pouzdane brendove; prilikom prihvatanja, fokusirajte se na fabrične testne izveštaje (posebno otpornost glavnog kruga i mehaničke karakteristike).
III. Zahtjevi za izolacijom i zaštitom okoliša
IV. Mekanički karakteristike i mehanizam rada
V. Sekundarno upravljanje i pomoćne funkcije
VI. Instalacija, okoliš i brend/usluge
VII. Sažetak: Checklist za odabir
Slijedeći ove korake, možete odabrati siguran, prikladan i pouzdan visokonaponski prekidač za vaš sistem. Za ključne primjene, snažno se preporučuje zajedničko pregledanje i finalizacija odabira sa profesionalnim električnim inženjerima ili projektantskim institutima.
