Дъга защита | -Активна технология за елиминиране на дъгата

Електрически дъгов пробив е едно от най-разрушителните индустриални събития, които може да срещнете. В миг вашата комутационна апаратура може да бъде унищожена, периферното оборудване тежко повредено, операциите спират за дни или седмици, а персоналът сериозно пострадава или загива.

В определени обекти или приложения потенциалният риск от електрическа дъга е много нисък; конвенционалната (незащитена от дъгови пробиви) комутационна апаратура може да се използва с минимален риск. Въпреки това в повечето приложения има много по-добро решение да се разчита на оборудване, което включва функции, предназначени да намалят рисковете от дъгови пробиви - предоставяйки разумна „застраховка“ срещу катастрофалните последици от такова събитие.

Разрушителният потенциал е огромен. Енергията, освободена при електрическа дъга в комутационна апаратура с напрежение 11 кВ, е равна на енергията, необходима за изстрелването на шест космически穿梭机翻译成保加利亚语的结果如下：

Електрически дъгов пробив е едно от най-разрушителните индустриални събития, които може да срещнете. В миг вашата комутационна апаратура може да бъде унищожена, периферното оборудване тежко повредено, операциите спират за дни или седмици, а персоналът сериозно пострадава или загива.

В определени обекти или приложения потенциалният риск от електрическа дъга е много нисък; конвенционалната (незащитена от дъгови пробиви) комутационна апаратура може да се използва с минимален риск. Въпреки това в повечето приложения има много по-добро решение да се разчита на оборудване, което включва функции, предназначени да намалят рисковете от дъгови пробиви — предоставяйки разумна „застраховка“ срещу катастрофалните последици от такова събитие.

Разрушителният потенциал е огромен. Енергията, освободена при електрическа дъга в комутационна апаратура с напрежение 11 кВ, е равна на енергията, необходима за изстрелването на шест космически кораба. Температурите могат да достигнат до 20 000°C — пет пъти по-топло от повърхността на Слънцето — способни да изпаряват метал.

Дъговите дефектни ситуации може да са рядки, но те представляват най-сериозния тип дефект, който може да се случи в системата за комутационна апаратура. Потенциалните причини са различни, включително човешка грешка (най-честата), технически/апаратни дефекти и екологични фактори.

Можете да изберете от няколко метода за намаляване на риска от повреди и увреждания от дъгов пробив. Три от най-общи методи са описани по-долу.

Пасивна вътрешна защита от дъгов пробив

При пасивната вътрешна защита от дъгов пробив, дъговият дефект се прекъсва след като се появи, чрез конвенционални защитни реле. Средното време между началото на дъгата и действието на релето варира от 100 до 1 000 милисекунди (ms) — буквално в рамките на миг, който обикновено се измерва между 100 и 400 ms.

Въпреки че този период е изключително кратък, дъговото събитие почти сигурно ще причини достатъчно повреди, за да изисква ремонт или замяна на части от комутационната апаратура. Производствените процеси, зависещи от комутационната апаратура, също може да пострадат сериозно.

Комутационната апаратура с пасивна вътрешна защита от дъгов пробив включва вид канална система, която предоставя „изходен път“ за високонапрежен, високотемпературен и потенциално токсичен газ. Някои комутационни апаратури включват канал, водещ към външен район. Това решение обикновено се използва в по-малки стаи за комутационна апаратура. Ако комутационната апаратура е разположена в по-голяма стая или далеч от външни стени, каналната система може да излиза в стаята, в която е инсталирана комутационната апаратура.

И двата вентилационни подхода намаляват или изключват изхвърлянето на дъгови газове от фронталната част на комутационната апаратура, помагайки да се минимизира потенциалното увреждане. Те също помагат за разсейване на взривна притисналост, намалявайки вътрешните повреди на комутационната апаратура.

Активно вътрешно прекъсване на дъгов пробив

В комутационната апаратура, оборудвана с активно вътрешно прекъсване на дъгов пробив, защитната схема работи независимо от защитното реле. Обикновено времето за прекъсване на дъгата е около 60–80 ms, което е сумата от времето, необходимо за откриване на дъгата, активиране на предпазителя и завършване на операцията на предпазителя.

Сензорната технология изпраща сигнал към горното предпазително устройство, за да прекъсне цепта, откривайки дъгата много бързо. Две общи метода за откриване на дъгата са устройствата за измерване на тока и/или оптични светлинни сензори, които „виждат“ проблесъка. Отговорното време е по-бързо от пасивната вътрешна защита, но все още недостатъчно, за да предотврати потенциално значителни повреди и увреждания.

Е добре известно, че времената за срабатване на пружинно управляемите предпазители могат да се увеличат с възрастта, което води до по-дълги времена за изгасване на дъгата. По-дълги времена за срабатване са пряко свързани с увеличена повреда от дъгов пробив. Това не е проблем с магнитните предпазители, които не забавняват с времето.

Активно изключване на дъгата

Двете метода по-горе помагат за намаляване на потенциалните повреди и увреждания, причинени от дъгата, но е важно да се отбележи, че и двете са реактивни — те реагират само след като дъгата се е появила. Третият метод, активното изключване на дъгата, е проектиран да реагира толкова бързо, че може почти напълно да изключи дъгата.

Технически, както и предходните методи, той също реагира на дъгата след като тя се е появила, но отговорът му е толкова бърз, че повредите на комутационната апаратура обикновено са минимални, а риска за увреждане на персонала е незначителен или изобщо липсва. Той постига значително по-бърз отговор — обикновено под 1,5 ms и никога над 4 ms. Вместо да сработи горното предпазително устройство, то използва Ултра-бърз заземващ ключ (UFES) за иницииране на тритефазно заземено кратко съединение при дъгов дефект.

UFES, в комбинация с бързо и надеждно откриване на дефекта чрез различни сензорни методи, помага да се гарантира, че дъговият дефект е изгасен почти веднага след като се е появила. Това довежда до драматично намаление на топлина и притисналост. Рестартирането на комутационната апаратура обикновено изисква само изчистване на вътрешността и замяна на основните комутационни елементи — всичко това обикновено може да бъде завършено в рамките на няколко часа.

Резюме

Ако в дома ви избухне пожар, имането на система за откриване и алармене, която веднага извести пожарната служба, довежда до пристигането им в минути, е успокоително. Но дори по-успокоително би било система, която предотвратява запалването на пожара в първо място. Това е аналогично на това, как активното изключване на дъгата се отличава от други методи за управление на дъгови дефекти.

Активното изключване на дъгата е вероятно най-ефективният метод за намаляване на рисковете от дъгов пробив, въпреки че идва с малко по-висока цена в сравнение с други методи на защита. За комутационната апаратура, лишена от всякакво проектиране за защита от дъгов пробив, активното изключване на дъгата представлява относително малко инвестиране в сравнение със стойността на комутационната апаратура, която защитава. При оценка на соотношението цена-полза, е важно също да се вземат предвид допълнителните разходи, произтичащи от прекъсване на производството или процеса след дъгово събитие.

За да помогнете за осигуряване на най-високото ниво на защита на персонала и комутационната апаратура, и за минимизиране на риска от прекъсване на операциите, активното изключване на дъгата чрез ултра-бърз заземващ ключ е правилният избор за вашата комутационна апаратура.