Virtasuoja | -Aktiivinen kaaren poistoteknologia

Kaarienliekki on yksi tuhoisimmista teollisista tapahtumista, joihin saatat törmätä. Vain hetkessä kaarisulkeesi voivat tuhoutua, alapuoliset laitteet vakavasti vahingoittua, toiminta keskeytyä päiviä tai viikkoja ja henkilöstö loukkaantua vakavasti tai kuolla.

Joissakin tiloissa tai sovelluksissa kaarienliekin riski on hyvin pieni; perinteistä (kaarienliekkisuojausta puuttuvaa) kaarisulketta voidaan käyttää minimiriskillä. Kuitenkin useimmissa sovelluksissa on paljon järkevämpää luottaa laitteisiin, jotka sisältävät ominaisuuksia, jotka on suunniteltu kaarienliekin vaaratien torjumaan – tarjoamalla varovainen "vakuutuspolkku" katastrofaalisten kaarien liekin seurauksilta.

Tuhoaminenpotentiaali on valtava. 11 kV:n kaarisulkeessa sattuvan kaarienliekin vapauttama energia vastaa kuuden avaruussukelluslentokoneen laukaisemiseen tarvittavaa energiaa. Lämpötilat voivat nousta jopa 20 000 °C:een – viisi kertaa kuumempaan kuin Aurinkon pintaan – kykeneen metallin höyryttämään.

Kaarienlieket ovat harvinaisia, mutta ne edustavat vakavin tapahtumatyyppi, joka voi sattua kaarisulkujärjestelmässä. Mahdolliset syyt ovat moninaisia, mukaan lukien ihmisen virhe (yleisin), tekninen/laitevirhe ja ympäristötekijät.

Voit valita useita menetelmiä kaarienliekin aiheuttaman vahingon ja loukkaantumisen riskin vähentämiseksi. Kolme yleisintä kuvataan alla.

Passiivinen sisäinen kaarienliekkisuojelu

Passiivisella sisäisellä kaarienliekkisuojella kaarienliekki katkeaa perinteisten suojarelayjen avulla sen jälkeen, kun se on tapahtunut. Kaarienliekin alkamisesta relayn reagoimiseen kuluvan ajan keskiarvo on 100–1 000 millisekuntia (ms) – kirjaimellisesti silmän räpytys välillä, joka on yleensä 100–400 ms.

Vaikka tämä kesto on erittäin lyhyt, kaarienliekki aiheuttaa lähes varmasti riittävästi vahinkoa, että kaarisulkkeiden korjausta tai osien vaihtoa tarvitaan. Kaarisulkkeeseen riippuvaiset tuotantoprosessit saattavat myös kärsiä vakavia häiriöitä.

Passiivista sisäistä kaarienliekkisuojaa sisältävissä kaarisulkeissa on tyyppistä putkistoa, joka tarjoaa "pakoportin" korkean paineen, korkean lämpötilan ja mahdollisesti myrkyllisille kaasuille. Joissakin kaarisulkeissa on putki ulkoiseen alueeseen. Tätä ratkaisua käytetään yleensä pienemmissä kaarisulketiloissa. Jos kaarisulkkeet sijaitsevat suuremmassa huoneessa tai kaukana ulkopuolisista seinistä, putkistus saattaa johtaa huoneeseen, jossa kaarisulkkeet on asennettu.

Molemmat ilmastointistrategiat vähentävät tai poistavat kaarienliekkikaasujen ehtiväntymisen kaarisulkeiden edestä, mikä auttaa minimoimaan mahdollisen loukkaantumisen. Ne myös auttavat hajottamaan räjähdyspainetta, vähentäen kaarisulkkeiden sisäistä vahinkoa.

Aktiivinen sisäinen kaarienliekin katkaisu

Aktiivisella sisäisellä kaarienliekin katkaisulla varustetuissa kaarisulkeissa suojakierros toimii itsenäisesti suojarelayjen ulkopuolella. Tyypillinen kaarienliekin katkaisuaika on noin 60–80 ms, joka on kaarienliekin havaitsemiseen, sulkkeen käynnistämiseen ja sulkkeen toiminnan suorittamiseen kuluvan ajan summa.

Havaintoteknologia lähettää signaalin ylöspäin sulkkeelle katkaiseakseen piirin, havaitseva kaarienliekin hyvin nopeasti. Kaksi yleistä kaarienliekin havaintomenetelmää ovat sähkövirtahavainnointilaitteet ja/tai optiset valohavainnointilaitteet, jotka "näkevät" liekin. Vastausaika on nopeampi kuin passiivisessa sisäisessä kaarienliekkisuojassa, mutta edelleen ei riitä estämään mahdollisesti merkittäviä vahinkoja ja loukkaantumisia.

On hyvin tunnettua, että nivelen toimittamat sulkkeet voivat kasvattaa katkaisuaikaansa ikääntyessään, mikä johtaa pidemmään kaarienliekin sammutusaikaan. Pitkämpi katkaisuaika on suoraan yhteydessä kasvaviin kaarienliekin aiheuttamiin vahinkoihin. Tämä ei ole ongelma magneettisilla sulkkeilla, jotka eivät hidastu ajan myötä.

Aktiivinen kaarienliekin poisto

Kaksi edellistä menetelmää auttavat vähentämään kaarienliekin aiheuttamia vahinkoja ja loukkaantumisia, mutta on tärkeää huomata, että molemmat ovat reaktiivisia – ne vastaavat vain kaarienliekin tapahtumisen jälkeen. Kolmas menetelmä, aktiivinen kaarienliekin poisto, on suunniteltu reagoimaan niin nopeasti, että se voi melkein kokonaan poistaa kaarienliekin.

Teknisesti sekin reagoi kaarienliekkiin, kun se on tapahtunut, mutta sen vastaus on niin nopea, että kaarisulkkeiden vahinko on yleensä vähäinen, ja henkilöstön loukkaantumisen riski on merkityksetön tai olematon. Se saavuttaa huomattavan nopean vastauksen – yleensä alle 1,5 ms eikä koskaan ylitä 4 ms. Sen sijaan, että se katkaisisi ylöspäin sulkkeen, se käyttää Ultra-Nopeaa Maanjäristyssulketta (UFES) aloittaakseen kolmivaiheisen maanjäristystiedoston, kun kaarienliekki sattuu.

UFES, yhdistettynä nopeaan ja luotettavaan virhehavaintoon eri havaintomenetelmien avulla, auttaa varmistamaan, että kaarienliekki sammutetaan lähes välittömästi sen jälkeen, kun se on tapahtunut. Tämä johtaa huomattavaan lämpö- ja paineen vähenemiseen. Kaarisulkkeiden uudelleenkäynnistäminen vaatii yleensä vain sisäosien pyyhkimistä ja ensisijaisen sulkemiselementtien vaihtamista – kaikki, mitä voidaan yleensä suorittaa muutamassa tunnissa.

Yhteenveto

Jos kotissasi syttyy palo, on turvallista, että sinulla on havainto- ja hälytysjärjestelmä, joka hälyttää paloautoja heti, tuomalla heidät paikalle minuuteissa. Mutta vielä turvallisempaa olisi järjestelmä, joka estää palon syttyä alun perin. Tämä on analoginen sijoitus sille, miten aktiivinen kaarienliekin poisto erottautuu muista kaarienliekin hallintamenetelmistä.

Aktiivinen kaarienliekin poisto on todennäköisesti tehokkain menetelmä kaarienliekin vaaratien vähentämiseksi, vaikka se tulee hieman korkeammalla hinnalla verrattuna muihin suojamenetelmiin. Kaarisulkeissa, joissa ei ole mitään kaarienliekkisuojaa, aktiivinen kaarienliekin poisto edustaa suhteellisen pieniä investointeja kaarisulkkeiden suojelemiseen. Kun arvioidaan kustannushyötyä, on tärkeää ottaa huomioon lisäkustannukset, jotka syntyvät tuotannon tai prosessin keskeytymisestä kaarienliekin jälkeen.

Henkilöstön ja kaarisulkkeiden paras mahdollinen suoja, sekä operaatioiden keskeytymisen riskin minimointi, aktiivinen kaarienliekin poisto ultra-nopean maanjäristysulkkeen avulla on oikea valinta kaarisulkillesi.