Vrtnja luknje je ena najrazornitejših industrijskih nesreč, s katero se lahko soočite. V trenutku lahko vaše preklopniko opustoši, naprave v nadaljnji verigi težko poškoduje, operacije ustavi za nekaj dni ali tednov in osebje hudo poškoduje ali ubije.
V določenih objektih ali aplikacijah je možnost tveganja zaradi vrtnje luknje zelo nizka; konvencionalna (brez zaščite pred vrtnjo luknje) preklopnika lahko uporabljate z minimalnim tveganjem. Vendar pa v večini aplikacij velja bolje polegati na opremo, ki vključuje značilnosti, namenjene zmanjšanju tveganj zaradi vrtnje luknje - kar prinaša razumen "zavarovalni polic" proti katastrofalskim posledicam dogodka z vrtnjo luknje.
Razorna možnost je ogromna. Energija, sproščena med vrtnjo luknje v preklopniku na 11 kV, je ekvivalentna energiji, potrebni za izstrelitvijo šest vesoljskih raket. Temperature lahko dosežejo do 20.000 °C - petkrat toplej kot površina Sonca - in so sposobne parovati kovine.
Nepopolnosti v električnih vezavah so redke, vendar predstavljajo najtežjo vrsto nepopolnosti, ki se lahko zgodi v sistemu preklopnikov. Možni vzroki so raznoliki, vključno z človeškimi napaki (najpogostejši), tehničnimi/opsodbenimi pomanjkljivostmi in okoljskimi dejavniki.
Izberete lahko med večimi metodami za zmanjšanje tveganja poškodbe in poškodovanja zaradi vrtnje luknje. Tretje najpogostejše so opisane spodaj.
Pasivna notranja zaščita pred vrtnjo luknje
Pri pasivni notranji zaščiti pred vrtnjo luknje je nepopolnost v električni vezavi prekinjena po njenem nastanku z navadnimi zaščitnimi relaji. Povprečen čas med zagonom vrtnje luknje in preklopom relaja se giblje od 100 do 1.000 milisekund (ms) - doslej v trebuščnem mrku, ki je tipično merjen med 100 in 400 ms.
Čeprav je ta trajanje zelo kratko, bo dogodek vrtnje luknje skoraj gotovo povzročil dovolj poškodbe, da bo potrebno popraviti ali zamenjati dele preklopnika. Proizvodni procesi, odvisni od preklopnika, lahko trpejo tudi hudo motnjo.
Preklopniki z pasivno notranjo zaščito pred vrtnjo luknje vključujejo vrsto kanalizacijskega sistema, ki zagotavlja "izstopno pot" za visoko-tlačne, visokotemperaturne in potencialno strupene plinove. Nekateri preklopniki vključujejo kanal, ki vodi do zunanjega območja. To rešitev se tipično uporablja v manjših prostorih za preklopnike. Če je preklopnik postavljen v večjem prostoru ali oddaljen od zunanje stene, se lahko kanalizacija izpušča v prostor, kjer je nameščen preklopnik.
Oba strategiji ventilacije zmanjšata ali odstranita izpuščanje plinov vrtnje luknje s fronte preklopnika, kar pomaga zmanjšati možnost poškodbe. Pomagata tudi pri razprševanju eksplozivnega tlaka, kar zmanjša notranje poškodbe preklopnika.
Aktivno notranje prekinjanje vrtnje luknje
V preklopnikih, opremljenih z aktivnim notranjim prekinjanjem vrtnje luknje, zaščitni obvod deluje neodvisno od zaščitnega relaja. Tipičen čas prekinjanja vrtnje luknje je približno 60-80 ms, kar je vsota časa, potrebnega za zaznavanje vrtnje luknje, zagon preklopnika in dokončanje operacije preklopnika.
Senzorska tehnologija pošlje signal gornjemu preklopniku, da prekine vez, zazna vrtnjo luknje zelo hitro. Dve pogosti metodi zaznavanja vrtnje luknje sta naprave za zaznavanje toka in/ali optični svetlobni senzorji, ki "vidijo" blik. Odzivni čas je hitrejši kot pri pasivni notranji zaščiti pred vrtnjo luknje, vendar je še vedno nedostatečen, da bi preprečil potencialno znatne poškodbe in poškodovanja.
Dobro je znano, da lahko preklopniki, ki delujejo s pržiga, s starostjo povečajo svoj čas preklopa, kar povzroča daljši čas ugasnitve vrtnje luknje. Daljši čas preklopa je neposredno povezan z večjimi poškodbami zaradi vrtnje luknje. To ni problem pri magnetnih preklopnikih, ki s časom ne počasnej.
Aktivno eliminiranje vrtnje luknje
Zgoraj opisani dve metodi pomagata zmanjšati potencialne poškodbe in poškodovanja, ki jih povzroči vrtnja luknje, vendar je pomembno opozoriti, da sta obe reaktivni - odzivajo se le po nastanku vrtnje luknje. Tretja metoda, aktivno eliminiranje vrtnje luknje, je zasnovana tako, da odziva tako hitro, da lahko skoraj popolnoma izniči vrtnjo luknje.
Tehnično, kot prejšnji metodi, tudi ona reagira na vrtnjo luknje, ko ta pride do izražanja, vendar je njen odziv tako hitër, da je poškodba preklopnika tipično minimalna, in tveganje za poškodbo osebja zanemarljivo ali nenastalo. Doseže značilno hitrejši odziv - običajno manj kot 1,5 ms in nikoli presegel 4 ms. Namesto, da bi preklopila gornji preklopnik, uporablja Ultra Hitro Uzemljevalno Stikalo (UFES) za zagon tri-faznega zemljenega kratkoga vedenja, ko pride do nepopolnosti v električni vezavi.
UFES, kombinirano z hitrim in zanesljivim zaznavanjem nepopolnosti z različnimi metodami, pomaga zagotoviti, da je nepopolnost v električni vezavi ugasnjena skoraj takoj po njenem nastanku. To prinaša dramatično zmanjšanje temperature in tlaka. Ponastavitev preklopnika običajno zahteva samo čiščenje notranjosti in zamenjavo glavnih preklopnih elementov - vse, kar se običajno lahko zaključi v nekaj ur.
Povzetek
Če v vašem domu pride do požara, je utrjevajoče imeti sistem zaznavanja in alarmiranja, ki takoj obvesti gasilske službe, ki prispel v nekaj minut. Še bolj utrjevajoče pa bi bil sistem, ki bi preprečil nastanek požara. To je analogno temu, kako se aktivno eliminiranje vrtnje luknje loči od drugih metod upravljanja nepopolnosti v električnih vezavah.
Aktivno eliminiranje vrtnje luknje je morda najučinkovitejša metoda za zmanjšanje tveganj zaradi vrtnje luknje, čeprav je malo dražja glede na druge metode zaščite. Za preklopnike, ki nimajo nobenega zasnova zaščite pred vrtnjo luknje, predstavlja aktivno eliminiranje vrtnje luknje relativno majhen naložbeni znesek glede na vrednost preklopnika, ki ga zaščitjuje. Pri ocenjevanju omembe stroškov in koristi je tudi pomembno upoštevati dodatne stroške, ki izvirajo iz prekinitev proizvodnje ali procesov po dogodku z vrtnjo luknje.
Da bi pomagali zagotoviti najvišjo stopnjo zaščite vašega osebja in preklopnikov ter zmanjšali tveganje motenj v operacijah, je aktivno eliminiranje vrtnje luknje preko ultra hitrega uzemljevalnega stikala prava izbira za vaše preklopnike.
