중전압 스위치기어
3 KV부터 36 KV까지의 스위치기어 시스템은 중간 전압 스위치기어 또는 MV 스위치기어로 분류됩니다. 이러한 스위치기어는 다양한 유형이 있습니다. 그들은 금속으로 둘러싸인 실내형 스위치기어, 금속으로 둘러싸인 실외형 스위치기어, 금속 외부 케이싱이 없는 실외형 스위치기어 등일 수 있습니다. 이 스위치기어의 중단 매체는 절연유, SF6 가스 또는 진공일 수 있습니다. 전력망의 주요 요구사항은 어떤 회로 차단기(CB) 타입이 사용되었는지에 관계없이 고장 상태에서 전류를 중단하는 것입니다. 비록 다른 조건에서도 작동할 수 있을 수는 있지만.
중간 전압 스위치기어는 다음과 같은 기능을 수행해야 합니다,
정상적인 ON/OFF 스위칭 작업.
단락 전류 중단.
용성 전류의 스위칭.
감성 전류의 스위칭.
특수 응용 프로그램.
위에서 언급한 모든 기능은 매우 높은 안전성과 신뢰성으로 수행되어야 합니다.
단락 전류 중단
회로 차단기 설계의 주요 초점은 모든 회로 차단기가 매우 높은 신뢰성과 안전성을 가지고 단락 전류를 중단할 수 있어야 한다는 것입니다. 회로 차단기의 전체 수명 동안 발생하는 고장 트리핑 횟수는 주로 시스템의 위치, 시스템의 품질 및 환경 조건에 따라 달라집니다. 트리핑 횟수가 매우 높다면, 최선의 선택은 진공 회로 차단기입니다. 이는 25 KA까지의 단락 전류와 함께 최대 100회의 고장 트리핑까지 유지 보수가 필요하지 않을 수 있기 때문입니다. 반면, 다른 회로 차단기는 동일한 CB의 단락 전류와 함께 15~20회의 고장 트리핑 후에 유지 보수가 필요합니다. 변전소는 일반적으로 실외형이며, 대부분 무인입니다. 따라서 이러한 응용 프로그램에는 유지 보수가 필요 없는 실외형 중간 전압 스위치기어가 가장 적합합니다. 도자기로 덮인 진공 회로 차단기는 기존의 실내 부스형과 비교하여 이러한 요구 사항을 충족합니다.
용성 전류의 스위칭
콘덴서 뱅크는 중간 전압 전력 시스템에서 시스템의 전력 인자를 개선하기 위해 사용됩니다. 비로드된 케이블과 비로드된 공중 전선에도 용성 충전 전류가 있습니다. 콘덴서 뱅크와 비로드된 전력선은 재이온화 없이 시스템에서 안전하게 분리되어야 합니다. 접촉 간극에서의 재이온화는 시스템에서 과전압을 일으킵니다. 진공 회로 차단기는 이러한 요구 사항을 충족합니다.
콘덴서 뱅크를 스위칭할 때, 높은 속도로 상승하는 만들기 전류가 CB 접촉부를 통해 흐릅니다. 회로 차단기는 액체 소멸 매체와 튤립 접촉부를 갖추고 있을 경우 접촉 핀 지연 현상을 겪을 수 있습니다. 진공 중간 전압 스위치기어는 이러한 목적에 가장 완벽한 선택입니다. 진공 회로 차단기는 짧은 사전 아크 시간 동안 낮은 전기 아크를 가지고 있기 때문입니다.
감성 전류의 스위칭
오래된 VCB는 이러한 차단기가 변압기를 스위칭할 때 20 A의 전류 절단 수준을 가지고 있었으며, 특수한 서지 보호 장치가 필요했습니다. 현대의 VCB는 매우 낮은 절단 전류를 가지며, 이는 약 2~4A입니다. 따라서 현대의 진공 중간 전압 스위치기어는 비로드된 변압기를 스위칭하는 데 매우 적합합니다. 현대 VCB가 매우 낮은 수준에서 전류를 절단하므로 추가적인 서지 보호 장치가 필요 없습니다. 따라서 VCB는 매우 낮은 감성 부하 스위칭에 적합합니다. 그러나 시스템의 감성 전류가 낮지만 매우 낮지는 않은 경우 VCB가 최선의 선택입니다.
중간 전압 스위치기어의 특수 응용
전기 아크로 가열로
전기 아크로 가열로는 자주 ON/OFF 스위칭이 필요합니다. 스위칭할 전류는 가열로의 정격 전류의 0에서 8배까지입니다. 전기 아크로 가열로는 하루에 약 100번 정도 정격 전류(최대 2000A)에서 ON/OFF 스위칭이 필요합니다. 일반적인 SF6 회로 차단기, 공기 회로 차단기, 유 회로 차단기는 이러한 빈번한 작업에 전혀 경제적이지 않습니다. 표준 진공 회로 차단기는 이러한 빈번한 고전류 회로 차단기 작동에 가장 적합한 대안입니다.
철도 궤도 시스템
또 다른 중간 전압 스위치기어의 응용 분야는 단상 철도 궤도 시스템입니다. 철도 궤도 시스템과 관련된 회로 차단기의 주요 기능은 자주 발생하며 일시적인 오버헤드 캐터너리 시스템의 단락 전류를 중단하는 것입니다. 따라서 이러한 목적으로 사용되는 회로 차단기는 작은 접촉 간격으로 짧은 끊기 시간, 짧은 아크 시간, 빠른 끊기 등을 가져야 하며, VCB가 가장 좋은 해결책입니다. 단상 CB의 아크 에너지는 3상 CB보다 훨씬 높습니다. 그러나 진공 회로 차단기의 아크 에너지는 기존 회로 차단기보다 훨씬 낮습니다. 오버헤드 캐터너리 시스템에서 발생하는 단락 전류의 수는 전력 송전 시스템에서 발생하는 것보다 훨씬 많습니다. 중간 전압 스위치기어와 진공 회로 차단기는 궤도 응용 분야에 가장 적합합니다. 우리는 중간 전압 시스템에서 트리핑률이 매우 높은 경우에는 MV 진공 스위치기어가 가장 적합한 해결책임을 결론짓습니다.
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