Pangangalang laban sa Arc Flash | -Aktibong Teknolohiya ng Pag-eliminate ng Arc

Ang isang arc flash ay isa sa mga pinakamapagsasalanta na industriyal na insidente na maaaring makamit mo. Sa sandaling panahon, ang iyong switchgear ay maaaring mapinsala, ang downstream na kagamitan ay malubhang nasusira, ang operasyon ay maaaring matigil ng ilang araw o linggo, at ang mga tao ay maaaring malubhang nasugatan o mamatay.

Sa ilang pasilidad o aplikasyon, ang potensyal na panganib ng arc flash ay napakababa; ang konbensiyonal (arc-flash unprotected) na switchgear ay maaaring gamitin nang may minimong panganib. Gayunpaman, sa karamihan ng aplikasyon, mas makabuluhan na magtiwala sa kagamitan na may mga tampok na disenyo upang bawasan ang mga panganib ng arc flash—na nagbibigay ng maingat na "insurance policy" laban sa katastropikal na resulta ng isang insidente ng arc.

Ang potensyal na pagkasira ay napakalaki. Ang enerhiyang inilalabas sa isang arc flash sa 11kV switchgear ay katumbas ng enerhiya na kinakailangan para i-launch ang anim na space shuttle. Ang temperatura ay maaaring umabot hanggang 20,000°C—limang beses mas mainit kaysa sa ibabaw ng araw—na may kakayahan na ibentahe ang metal.

Maaaring bihira ang mga arc fault, ngunit ito ang pinakamalubhang uri ng pagkasira na maaaring mangyari sa isang switchgear system. Ang mga potensyal na sanhi ay iba-iba, kasama ang pagkakamali ng tao (ang pinakakaraniwan), teknikal/pagtutulog ng kagamitan, at mga pangkapaligiran na factor.

Maaari kang pumili mula sa ilang pamamaraan upang bawasan ang panganib ng pagkasira at pagkasugatan dahil sa arc flash. Tatlo sa mga pinakakaraniwan ay inilarawan sa ibaba.

Pasibong Proteksyon ng Internal Arc

Sa pasibong proteksyon ng internal arc, ang isang arc fault ay natatapos pagkatapos nitong mangyari sa pamamagitan ng konbensiyonal na protective relays. Ang average na oras sa pagitan ng pag-init ng arc at tripping ng relay ay nasa 100 hanggang 1,000 milisegundo (ms)—literal na sa loob ng blink ng isang mata, na karaniwang inilalarawan sa 100 hanggang 400 ms.

Bagama't napakabilis ng oras na ito, ang insidente ng arc ay halos sigurado na magdudulot ng sapat na pagkasira upang magkaroon ng repair o replacement ng bahagi ng switchgear. Ang mga proseso ng produksyon na nakadepende sa switchgear ay maaari ring makaranas ng malubhang pagkakabalisa.

Ang switchgear na may pasibong proteksyon ng internal arc ay may uri ng ducting system na nagbibigay ng "escape route" para sa high-pressure, high-temperature, at potensyal na toxic na gas. Ang ilang switchgear ay may duct na nagpupunta sa isang external na lugar. Ang solusyon na ito ay karaniwang ginagamit sa mas maliliit na switchgear rooms. Kung ang switchgear ay nasa mas malaking silid o malayo sa exterior walls, ang ducting ay maaaring vent sa silid kung saan nakalagak ang switchgear.

Ang parehong ventilation strategies ay nagbabawas o nag-iwas sa ejection ng arc gases mula sa harapan ng switchgear, na tumutulong upang iminimize ang potensyal na pagkasugatan. Tumatulong din ito sa pagdissipate ng explosive pressure, na nagbabawas sa internal damage sa switchgear.

Aktibong Pagtatapos ng Internal Arc

Sa switchgear na may aktibong pagtatapos ng internal arc, ang protection circuit ay gumagana nang independiyente sa protective relay. Ang typical na oras ng pagtatapos ng arc ay humigit-kumulang 60–80 ms, na ang sum ng oras na kinakailangan upang detektohin ang arc, simulan ang circuit breaker, at tapusin ang operasyon ng breaker.

Ang sensing technology ay nagpapadala ng signal sa upstream na circuit breaker upang putulin ang circuit, detektado ang arc nang mabilis. Ang dalawang karaniwang paraan ng deteksiyon ng arc ay ang current-sensing devices at/o optical light sensors na "nagdidetekta" ng flash. Ang response time ay mas mabilis kaysa sa pasibong proteksyon ng internal arc, ngunit hindi pa sapat upang iwasan ang potensyal na malubhang pagkasira at pagkasugatan.

Narito ang kilala na ang spring-operated na circuit breakers ay maaaring lumago ang kanilang tripping time habang sila'y lumalangoy, na nagreresulta sa mas mahabang oras ng pagtatapos ng arc. Ang mas mahabang oras ng tripping ay direktang nakaugnay sa paglaki ng pagkasira ng arc flash. Hindi ito isyu sa magnetic circuit breakers, na hindi namumuti sa paglipas ng panahon.

Aktibong Pagtanggal ng Arc

Ang dalawang paraan sa itaas ay tumutulong sa pagbawas ng potensyal na pagkasira at pagkasugatan dahil sa arcs, ngunit mahalagang tandaan na parehong ito ay reactive—tumutugon lamang pagkatapos ng arc na mangyari. Ang ikatlong paraan, ang aktibong pagtanggal ng arc, ay disenyo upang tumugon nang sobrang mabilis na halos maitatanggal nito ang buong arc.

Teknikal, tulad ng mga dating paraan, ito rin ay tumutugon sa isang arc pagkatapos nitong mangyari, ngunit ang kanyang tugon ay sobrang mabilis na ang pagkasira sa switchgear ay karaniwang minimal, at ang panganib ng pagkasugatan sa mga tao ay walang bahid o wala. Ito ay nagagawa nang mas mabilis na tugon—karaniwang hindi bababa sa 1.5 ms at hindi lilitaw sa 4 ms. Sa halip na tripin ang upstream na circuit breaker, ito ay gumagamit ng Ultra-Fast Earthing Switch (UFES) upang simulan ang three-phase grounded short-circuit kapag may arc fault.

Ang UFES, kasama ang mabilis at maasahang deteksiyon ng pagkakamali sa iba't ibang paraan ng sensing, ay tumutulong upang masiguro na ang arc fault ay natatapos halos kaagad pagkatapos nitong mangyari. Ito ay nagresulta sa malaking pagbawas ng init at presyon. Ang pag-reset ng switchgear ay karaniwang nangangailangan lamang ng pagsikat ng interior at pagpalit ng primary switching elements—lahat ng ito ay maaaring matapos sa loob ng ilang oras.

Buod

Kung may apoy na nangyari sa iyong tahanan, ang pagkakaroon ng detection at alarm system na agad na nag-uulat sa fire department, dinala sila sa loob ng ilang minuto, ay nakakapawi ng alam. Ngunit mas nakakapawi pa ang isang sistema na nagpipigil ng apoy mula sa paglitaw sa unang lugar. Ito ang katulad ng paraan kung paano ang aktibong pagtanggal ng arc ay nagbibigay-daan sa iba pang mga paraan ng pag-manage ng arc fault.

Ang aktibong pagtanggal ng arc ay maaaring ang pinaka-epektibong paraan para bawasan ang panganib ng arc flash, bagama't may kaunting taas ang cost nito kumpara sa iba pang paraan ng proteksyon. Para sa switchgear na walang anumang disenyo ng proteksyon ng arc, ang aktibong pagtanggal ng arc ay kumakatawan sa relatibong maliit na investment kumpara sa value ng switchgear na ito protektahan. Kapag tinimbang ang cost-benefit, mahalaga ring isaisip ang karagdagang cost mula sa pagkakabalisa sa produksyon o proseso pagkatapos ng isang insidente ng arc.

Upang matulungan ang pagbibigay ng pinakamataas na antas ng proteksyon para sa iyong mga tauhan at switchgear, at upang iminimize ang panganib ng pagkakabalisa sa operasyon, ang aktibong pagtanggal ng arc via ultra-fast earthing switch ay ang tamang pagpipilian para sa iyong switchgear.