Boogflitsbeskerming | -Aktiewe Boogverwyderingstegnologie

'n Bogenflits is een van die mees destruktiewe industriële insidente wat jy kan ondervind. In 'n oogwink kan jou skakelbord vernietig word, agterliggende toerusting ernstig beskadig raak, operasies vir dae of weke gestrem word, en personeel ernstig beseer of gedood word.

In sekere fasiliteite of toepassings is die potensiële risiko van 'n bogenflits baie laag; konvensionele (bogenflits-onbeskermde) skakelbord kan met min risiko gebruik word. Echter, in die meeste toepassings maak dit veel meer sin om op toerusting te vertrou wat kenmerke het wat ontwerp is om bogenflitsrisiko's te verminder—en so 'n vooruitziende "versekeringspolis" teen die katastrofiese gevolge van 'n bogenincident te gee.

Die destruktiewe potensiaal is enorm. Die energie wat tydens 'n bogenflits in 'n 11kV skakelbord vrygestel word, is gelykstaande aan die energie wat benodig word om ses ruimtependels te lanseer. Temperature kan tot 20,000°C reik—vyf keer warmer as die oppervlak van die son—en in staat om metaal te verdamp.

Bogenfoute mag selde voorkom, maar hulle verteenwoordig die mees ernstige tipe fout wat in 'n skakelbordsisteem kan voorkom. Potensiële oorsake is verskeidenheid, insluitend menslike foute (die mees algemeen), tegniese/toerustingsfoute, en omgewingsfaktore.

Jy kan kies uit verskeie metodes om die risiko van bogenflitsbeskadiging en -beseering te verminder. Drie van die mees algemene word hieronder beskryf.

Pasief Interne Bogenbeskerming

Met pasief interne bogenbeskerming word 'n bogenfout na sy voorkoms deur konvensionele beskermrelais onderbreek. Die gemiddelde tyd tussen die begin van die bogen en die onderbreek van die relais varieer van 100 tot 1,000 millisekondes (ms)—letterlik binne die knip van 'n oog, wat tipies tussen 100 en 400 ms gemeet word.

Alhoewel hierdie tydsduur uiterst kort is, sal die bogengebeurtenis byna seker genoeg beskadiging veroorsaak om herstel of vervanging van dele van die skakelbord nodig te maak. Produksieprosesse wat afhanklik is van die skakelbord, kan ook ernstig gestrem word.

Skakelbord met pasief interne bogenbeskerming sluit 'n soort leidingstelsel in wat 'n "ontsnappingsroete" bied vir hoëdruk, hoëtemperatuur, en potensieel giftige gasse. Sommige skakelbord het 'n leiding na 'n buitesteel. Hierdie oplossing word tipies in kleiner skakelbordkamers gebruik. As die skakelbord in 'n groter kamer of ver van buite-mure geleë is, kan die leiding in die kamer waar die skakelbord geïnstalleer is, uitlaat.

Beide ventilasiestrategieë verminder of elimineer die ekuil van bogen-gasse van die voorkant van die skakelbord, wat help om potensiële beseering te minimeer. Dit help ook om ontploffingsdruk te dissipeer, wat interne beskadiging aan die skakelbord verminder.

Aktief Interne Bogenonderbreking

In skakelbord wat met aktief interne bogenonderbreking toegerus is, werk die beskermkring onafhanklik van die beskermrelais. Die tipiese bogenonderbrekingstyd is ongeveer 60–80 ms, wat die som is van die tyd wat benodig word om die bogen te detecteer, die sirkuitbreek te initieer, en die breekoperasie te voltooi.

Sensortechnologie stuur 'n sein na die bo-sirkuitbreek om die sirkuit te onderbreek, en detecteer die bogen baie vinnig. Twee algemene bogen-detectiemetodes is stroom-sensoriese toestelle en/of optiese lig-sensories wat die flits "sien". Die reaksietyd is vinniger as pasief interne bogenbeskerming, maar nog steeds onvoldoende om potensiële betekenisvolle beskadiging en beseering te voorkom.

Dit is bekend dat veerverowerde sirkuitbreekkers hul onderspanningstyd kan verhoog terwyl hulle ouder word, wat lei tot langer bogenblussingstye. Langer onderspanningstye is direk verbonde aan verhoogde bogenflitsbeskadiging. Dit is nie 'n kwessie met magneet-operasionele sirkuitbreekkers nie, wat nie met die tyd vertraag nie.

Aktief Bogeneliminasie

Die twee metodes hierbo help om die potensiële beskadiging en beseering veroorsaak deur boge te verminder, maar dit is belangrik om te noteer dat albei reaktief is—hulle reageer slegs nadat 'n bogen reeds voorgekom het. Die derde metode, aktief bogeneliminasie, is ontwerp om so vinnig te reageer dat dit die bogen byna heeltemal kan elimineer.

Tegnies, soos die vorige metodes, reageer dit ook slegs nadat 'n bogen reeds voorgekom het, maar sy reaksie is so vinnig dat beskadiging aan die skakelbord tipies minimaal is, en die risiko van beseering van personeel verwaarloosbaar of onbestaanbaar is. Dit bereik 'n beduidend vinniger reaksie—gewoonlik minder as 1,5 ms en nooit oor 4 ms. In plaas van die bo-sirkuitbreek te onderbreek, gebruik dit 'n Ultra-Snelle Aardingsswitch (UFES) om 'n driedraadse gegronde kortsluiting te initieer wanneer 'n bogenfout voorkom.

Die UFES, gekombineer met vinnige en betroubare foutdetectie deur verskeie sensorie, help om te verseker dat 'n bogenfout byna onmiddellik ná sy voorkoms blus. Dit lei tot 'n dramatiese vermindering in hitte en druk. Om die skakelbord te herstel, vereis dit gewoonlik net om die binnekant af te veg en primêre skakel-elemente te vervang—alles wat gewoonlik binne 'n paar ure voltooi kan word.

Opsomming

As 'n brand in jou huis uitbreek, is dit geruststellend om 'n deteksie- en alarmstelsel te hê wat onmiddellik die brandweer waarsku, wat hulle binne minute laat aankom. Maar nog gerusterstellender sou 'n stelsel wees wat die brand in die eerste plek voorkom. Dit is analoog aan hoe aktief bogeneliminasie hom onderskei van ander bogenfoutbestuursmetodes.

Aktief bogeneliminasie is waarskynlik die mees effektiewe metode om bogenflitsrisiko's te verminder, alhoewel dit teen 'n iets hoër koste kom vergeleke met ander beskermingsmetodes. Vir skakelbord wat geen bogenbeskermingsontwerp het nie, verteenwoordig aktief bogeneliminasie 'n relatief klein investering in vergelyking met die waarde van die skakelbord wat dit beskerm. Wanneer die koste-bate evalueer word, is dit ook belangrik om addisionele koste in ag te neem wat ontstaan as gevolg van produksie- of prosesonderbreking na 'n bogengebeurtenis.

Om die hoogste vlak van beskerming vir jou personeel en skakelbord te verseker, en om die risiko van operasie-onderrigting te minimeer, is aktief bogeneliminasie deur middel van 'n ultra-snelle aardingsswitch die regte keuse vir jou skakelbord.