Güç Patlaması Koruma | -Aktif Güç Eliminasyon Teknolojisi

Ark çakışı, karşılaşabileceğiniz en yıkıcı endüstriyel olaylardan biridir. Anında, anahtar kapanız yok edilebilir, aşağı akış ekipmanları ciddi şekilde zarar görebilir, operasyonlar günler veya haftalar boyunca durdurulabilir ve personel ciddi şekilde yaralanabilir veya ölebilir.

Belirli tesislerde veya uygulamalarda, ark çakışı potansiyel risk çok düşüktür; geleneksel (ark çakışı korumasız) anahtar kapanı, minimal riskle kullanılabilir. Ancak, çoğu uygulamada, ark çakışı tehlikelerini azaltmaya yönelik özelliklere sahip ekipmanlara güvenmek, çok daha mantıklı olmaktadır—bir ark olayının felaket sonuçlarına karşı ihtiyatlı bir "sigorta politikası" sağlar.

Yıkıcı potansiyele sahiptir. 11kV anahtar kapanında bir ark çakışı sırasında salınan enerji, altı uzay mekiği fırlatmak için gereken enerjiye eşdeğerdir. Sıcaklıklar 20.000°C'ye ulaşabilir—güneşin yüzeyinden beş kat daha sıcak—metal buharlaşabilir.

Ark hataları nadir olabilir, ancak anahtar kapanı sisteminde gerçekleşebilecek en ciddi hata türüdür. Potansiyel nedenleri çeşitli olup, insan hatası (en yaygın olanı), teknik/ekipman arızası ve çevre faktörleri dahil olmaktadır.

Ark çakışı zararını ve yaralanmayı azaltmak için birkaç yöntem arasından seçim yapabilirsiniz. En yaygın üç yöntemi aşağıda açıklamaktayız.

Pasif İç Ark Koruma

Pasif iç ark korumayla, bir ark hatası geleneksel koruma röleleri tarafından meydana geldikten sonra kesilir. Ark başlangıcı ile röle devresi arasındaki ortalama süre 100 ila 1.000 milisaniye (ms) arasında değişir—neredeyse göz açıp kapayıncaya kadar, genellikle 100 ila 400 ms olarak ölçülür.

Bu süre son derece kısa olsa da, ark olayı anahtar kapanının onarım veya parçaların değiştirilmesi gerektirecek kadar zarar verecektir. Anahtar kapanına bağlı üretim süreçleri de ciddi bir bozulmaya uğrayabilir.

Pasif iç ark koruması olan anahtar kapanında, yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıkta ve potansiyel olarak zehirli gazların bir "kaçış rotası" sağlayan bir tür kanalizasyon sistemi yer alır. Bazı anahtar kapanı dış bir alanla bağlantılı bir kanala sahiptir. Bu çözüm genellikle daha küçük anahtar kapanı odalarında kullanılır. Eğer anahtar kapanı daha büyük bir odaya veya dış duvarlardan uzakta yer alıyorsa, kanalizasyon odaya doğru ventile edebilir.

Her iki ventilasyon stratejisi de anahtar kapanının önünden ark gazlarının püskürmesini azaltır veya ortadan kaldırır, bu da potansiyel yaralanmayı minimize etmeye yardımcı olur. Ayrıca patlayıcı basıncı dağıtarak, anahtar kapanı içindeki hasarı azaltırlar.

Aktif İç Ark Kesme

Aktif iç ark kesme donanımı bulunan anahtar kapanılarda, koruma devresi koruma rölesi bağımsız olarak çalışır. Tipik ark kesme süresi yaklaşık 60-80 ms'dir, bu da arki algılama, devre kesicinin başlatılması ve kesicinin tamamlanması için gerekli sürenin toplamıdır.

Algılama teknolojisi, arki hızlı bir şekilde algılayarak yukarı akış devre kesicisine sinyal gönderir. İki yaygın ark algılama yöntemi, akım algılama cihazları ve/veya optik ışık sensörleridir. Yanıt süresi pasif iç ark korumasından daha hızlıdır, ancak potansiyel olarak önemli hasar ve yaralanmayı önlemeye yetecek kadar hızlı değildir.

Bilinen bir gerçektir ki, yaylı devre kesiciler yaşlandıkça devre kesme süresini artırabilir, bu da daha uzun ark söndürme sürelerine yol açar. Daha uzun devre kesme süreleri, artan ark çakışı zararlarıyla doğrudan bağlantılıdır. Bu, zamanla yavaşlamayan manyetik devre kesicileri için bir sorun değildir.

Aktif Ark Yok Etme

Yukarıdaki iki yöntem, arkların neden olduğu potansiyel zarar ve yaralanmayı azaltmaya yardımcı olur, ancak her ikisinin de reaktif olduğunu unutmamak önemlidir—sadece bir ark oluştuğunda yanıt verirler. Üçüncü yöntem olan aktif ark yok etme, bir arkı neredeyse tamamen ortadan kaldırmak üzere tasarlanmıştır.

Teknik olarak, önceki yöntemler gibi, bir ark oluştuğunda reaksiyon gösterir, ancak reaksiyonu o kadar hızlıdır ki, anahtar kapanısına neden olan hasar genellikle minimum seviyede olur ve personelin yaralanma riski ihmal edilebilir veya hiç olmayabilir. Çok daha hızlı bir yanıt sağlar—genellikle 1.5 ms'den az ve hiçbir zaman 4 ms'i aşmaz. Bir ark hatası olduğunda, yukarı akış devre kesicisini tetiklemek yerine, Ultra-Hızlı Topraklama Anahtarı (UHTA) kullanılarak bir üç fazlı topraklı kısa devre başlatılır.

UHTA, çeşitli algılama yöntemleriyle hızlı ve güvenilir hata algılaması ile birleştirildiğinde, bir ark hatasının meydana gelmesinin hemen ardından neredeyse anında söndürülmesini sağlar. Bu, ısı ve basınçta belirgin bir azalmaya yol açar. Anahtar kapanısını yeniden ayarlamak genellikle içeriyi silkelemek ve birincil anahtarlama elemanlarını değiştirmekle sınırlıdır—bu işlemler genellikle birkaç saat içinde tamamlanabilir.

Özet

Evinizde yangın çıkarsa, yangın departmanını hemen uyaracak bir algılama ve alarm sisteminizin olması rahatlatabilir. Ancak, daha rahatlatıcı olan, yangının başlamasını önleyen bir sistemdir. Bu, aktif ark yok etmenin diğer ark hata yönetimi yöntemlerinden nasıl ayrıldığını gösterir.

Aktif ark yok etme, diğer koruma yöntemlerine kıyasla biraz daha yüksek maliyetli olmasına rağmen, ark çakışı tehlikelerini azaltmak için muhtemelen en etkili yöntemdir. Herhangi bir ark koruma tasarımına sahip olmayan anahtar kapanı için, aktif ark yok etme, koruduğu anahtar kapanının değerine göre nispeten küçük bir yatırımdır. Maliyet-fayda değerlendirilirken, bir ark olayından sonra meydana gelebilecek üretim veya süreç kesintileriyle ilgili ek maliyetleri de düşünmek önemlidir.

Personeliniz ve anahtar kapanınız için en yüksek düzeyde koruma sağlamak ve operasyonel kesinti riskini minimize etmek için, ultra-hızlı topraklama anahtarı ile aktif ark yok etme, anahtar kapanınız için doğru seçimidir.