Buegensbeskyttelse | -Aktiv bueeliminerende teknologi

En buestråle er en af de mest destruktive industrielle hændelser, du kan støde på. I et øjeblik kan din spændingsafskærm være ødelagt, nedstrømsudstyr alvorligt skadet, operationer standset i dage eller uger, og personale alvorligt såret eller dræbt.

I visse anlæg eller applikationer er potentialet for buestråle risiko meget lavt; konventionel (ubeskyttet mod buestråle) spændingsafskærm kan bruges med minimal risiko. Imidlertid giver det langt mere mening at stole på udstyr, der indeholder funktioner, som er designet til at mindske buestrålefarer – og give en fornuftig "forsikringspolice" mod de katastrofale konsekvenser af en buehændelse.

Destruktiv potentiel er enorm. Den energi, der frigives under en buestråle i 11kV spændingsafskærm, svarer til den energi, der kræves for at sende seks rumfartsskibe op. Temperaturer kan nå op til 20.000°C – fem gange varmere end solens overflade – og er i stand til at fordamp metal.

Buefejl kan være sjældne, men de repræsenterer den mest alvorlige type fejl, der kan forekomme i et spændingsafskærmsystem. Potentielle årsager er mange, herunder menneskesygdom (den mest almindelige), teknisk/udstyrsmisser, og miljømæssige faktorer.

Du kan vælge mellem flere metoder til at reducere risikoen for skader og skader ved buestråle. Tre af de mest almindelige beskrives nedenfor.

Passiv intern buebeskyttelse

Med passiv intern buebeskyttelse afbrydes en buefejl efter, at den er opstået, af konventionelle beskyttelsesspærringer. Gennemsnitlig tid mellem buestart og spærring afbrydelse ligger mellem 100 og 1.000 millisekunder (ms) – lettere inden for et blinke, som typisk måles på 100-400 ms.

Selvom denne varighed er ekstremt kort, vil buehændelsen næsten sikkert forårsage tilstrækkelig skade til at kræve reparation eller udskiftning af dele i spændingsafskærmen. Produktionsprocesser, der afhænger af spændingsafskærmen, kan også opleve alvorlige forstyrrelser.

Spændingsafskærm med passiv intern buebeskyttelse inkluderer en slags rørledningssystem, der giver en "flygtelinje" for højtryk, højt temperatur, og potentielt giftige gasser. Nogle spændingsafskærme inkluderer en rørledning, der fører til en ekstern område. Dette løsning anvendes typisk i mindre spændingsafskærmsrum. Hvis spændingsafskærmen er placeret i et større rum eller væk fra ydre vægge, kan rørledningen ventilere i rummet, hvor spændingsafskærmen er installeret.

Begge ventilationsstrategier reducerer eller eliminere udsprutningen af buegasser fra fronten af spændingsafskærmen, hvilket hjælper med at minimere potentiel skade. De hjælper også med at disperse eksplosiv tryk, hvilket reducerer intern skade til spændingsafskærmen.

Aktiv intern buedefektafbrydelse

I spændingsafskærmer udstyret med aktiv intern buedefektafbrydelse, fungerer beskyttelseskredsløbet uafhængigt af beskyttelsesspærringen. Den typiske buedefektafbrydelsestid er ca. 60-80 ms, hvilket er summen af tiden, der kræves til at registrere bue, initiere kredsløbsbryderen, og fuldføre bryderoperationen.

Sensingteknologi sender et signal til den opstrøms kredsløbsbryder for at afbryde kredsløbet, registrerer bue meget hurtigt. To almindelige bueregistreringmetoder er strømsensingenheder og/eller optiske lys sensorer, der "ser" blygten. Respons tiden er hurtigere end passiv intern buebeskyttelse, men stadig utilstrækkelig til at forhindre potentielt betydelig skade og skade.

Det er velkendt, at fjerdrivne kredsløbsbrydere kan øge deres afbrydelsestid, når de ældes, hvilket resulterer i længere buedefektafbrydelsestider. Længere afbrydelsestider er direkte knyttet til øget buestråleskade. Dette er ikke et problem med magnetiske kredsløbsbrydere, som ikke sænker hastigheden over tid.

Aktiv buelimination

De to ovenstående metoder hjælper med at reducere det potentielle skade og skade, der kan forårsages af buer, men det er vigtigt at bemærke, at begge er reaktive – de reagerer kun, når en bue er opstået. Den tredje metode, aktiv buelimination, er designet til at reagere så hurtigt, at den næsten helt kan eliminere bue.

Teknisk set reagerer den også på en bue, når den er opstået, men dens respons er så hurtig, at skade til spændingsafskærmen normalt er minimal, og risikoen for skade til personale er ubetydelig eller ikkeeksisterende. Den opnår en betydeligt hurtigere respons – normalt under 1,5 ms og aldrig overstiger 4 ms. I stedet for at afbryde den opstrøms kredsløbsbryder, bruger den en Ultra-Hurtig Jordingsswitch (UFES) til at initiere en tre-fase jordet kortslutning, når en buefejl opstår.

UFES, kombineret med hurtig og pålidelig fejlregistrering via forskellige sensingmetoder, bidrager til, at en buefejl næsten øjeblikkeligt bliver slukket, når den opstår. Dette resulterer i en dramatisk reduktion i varme og tryk. Genoprettelse af spændingsafskærmen kræver typisk kun at tørre interiøret og erstatte primære skifteelementer – alt sammen, der normalt kan udføres inden for få timer.

Oversigt

Hvis der udbryder brand i dit hjem, er det beroligende at have et detections- og alarm system, der umiddelbart varsler brandvæsenet, der kommer inden for minutter. Men endnu mere beroligende ville være et system, der forhindrer, at branden overhovedet starter. Dette er analogt med, hvordan aktiv buelimination skelner sig fra andre buefejlhåndteringmetoder.

Aktiv buelimination er muligvis den mest effektive metode til at reducere buestrålefaren, selvom den kommer med en smule højere omkostninger sammenlignet med andre beskyttelsesmetoder. For spændingsafskærmer uden enhver buebeskyttelsesdesign, repræsenterer aktiv buelimination en relativt lille investering i forhold til værdien af spændingsafskærmen, den beskytter. Når man evaluerer kost-benefit, er det også vigtigt at tage højde for yderligere omkostninger, der opstår som følge af produktions- eller processforstyrrelser efter en buehændelse.

For at hjælpe med at give den højeste beskyttelsesniveau for dit personale og spændingsafskærmer, og for at minimere risikoen for driftsforstyrrelser, er aktiv buelimination via en ultra-hurtig jordningskontakt den rigtige valg for din spændingsafskærm.