Medelspänningsskåp

Från 3 kV till 36 kV växelsystem kategoriseras som mediumspänningsväxelutrustning eller MV växelutrustning. Dessa växlar finns i många typer. De kan vara metallinkapslade inomhusväxlar, metallinkapslade utomhusväxlar, utomhusväxlar utan metallinkapsling, etc. Avbrytningsmediet för denna växelutrustning kan vara isoleringsoil, SF6-gas eller vakuum. Det huvudsakliga kravet på strömnätet är att avbryta ström under felstillastånd oberoende av vilken typ av CB som används i MV växelutrustningen. Även om den kan vara kapabel att fungera under andra förhållanden också.
Mediumspänningsväxelutrustning bör kunna,

1. Vanlig ON/OFF växling.

2. Avbrott av kortslutningsström.

3. Växling av kapacitiva strömmar.

4. Växling av induktiva strömmar.

5. Några specialapplikationer.

Alla ovan nämnda funktioner måste utföras med hög säkerhet och tillförlitlighet.

Avbrott av kortslutningsström

Huvudfokus för växelutrustningens design är att alla växlar ska kunna avbryta kortslutningsström med hög tillförlitlighet och säkerhet. Antalet feltrippningar som inträffar under en växlars livslängd beror huvudsakligen på systemets placering, kvalitet och miljöförhållanden. Om antalet trippningar är mycket högt, är det bästa valet vakuumväxel eftersom den inte behöver någon underhåll upp till 100 feltrippningar med kortslutningsström upp till 25 kA. Medan andra växlar behöver underhåll efter 15 till 20 feltrippningar med samma kortslutningsström av CB. De understationer som återförenas i landsbygdsområden är generellt av utomhusmodell, och de flesta av dem är obemannade. Därför är underhållsfri utomhusmodell, mediumspänningsväxelutrustning mest lämplig. Porcelänklädd vakuumväxel uppfyller detta krav mot konventionella inomhuskiosk.

Växling av kapacitiva strömmar

En kapacitiv bank används i mediumspänningsnät för att förbättra effektfaktorn i systemet. Olastade kablar och olastade överbysträngar har också kapacitiva laddningsströmmar. Den kapacitiva banken och olastade nätledningar bör kopplas bort från systemet säkert utan re-ionisering. Re-ionisering i kontaktgapet orsakar överspänning i systemet. Vakuumväxel uppfyller kraven.

När man växlar en kapacitiv bank, kommer en hög hastighet av stigande ström att flöda genom CB-kontakterna. Växel med vätskekvävande medium och tulipankontakter kan drabbas av kontaktstopp. Vakuum mediumspänningsväxelutrustning är det perfekta valet för detta ändamål, eftersom vakuumväxel har låg elektrisk båge under kort pre-bågetid.

Växling av induktiva strömmar

Äldre VCB hade en strömbrytning på 20 A när dessa växlar användes för att växla transformatorer, krävdes speciella överspanningsbeskydd. Moderna VCB har en mycket låg strömbrytning som är runt 2 – 4A. Därför är modern vakuum mediumspänningsväxelutrustning mycket lämplig för växling av en olastad transformator. Eftersom modern VCB bryter strömmen vid ett mycket lågt nivå, behövs inga ytterligare överspanningsbeskydd. Därför är VCB lämplig för växling av mycket låga induktiva belastningar. Men när den induktiva strömmen i systemet är låg men inte alltför låg, är VCB det bästa valet.

Specialapplikationer av mediumspänningsväxelutrustning

Eldugn

En eldugn behöver ofta växlas av och an. Strömmen som ska växlas kan vara från 0 till 8 gånger den nominella strömmen för ugnen. En eldugn ska växlas på och av vid dess normala nominella ström upp till 2000A, runt 100 gånger per dag. En vanlig, SF6 växel, luftväxel och oljebaserad växel är inte alls ekonomiska för denna frekventa drift. Standard vakuumväxel är det mest lämpliga alternativet för denna frekventa högströmsväxling.

Järnvägsdrift

En annan applikation av mediumspänningsväxelutrustning är ensidigt järnvägsspårssystem. Huvudfunktionen för växeln associerad med järnvägsdriftsystemet är att avbryta kortslutning, i takledningsystemet som inträffar ofta och är flyktigt. Därför bör en växel som används för detta syfte ha, kort bryttid för litet kontaktkavl, kort bågetid, snabb brytning, och VCB är det bästa möjliga lösningen. Bågenergi är mycket högre i ensidig växel än i 3-fasig växel. Den är fortfarande mycket lägre i en vakuumväxel än i en konventionell växel. Antalet kortslutningar i takledningsystemet är mycket högre än de som inträffar i elöverföringssystem. Mediumspänningsväxelutrustning med vakuumväxel är mest lämplig för driftapplikationer. Vi kan dra slutsatsen att, i mediumspänningsnät där tripplingsfrekvensen är mycket hög, är MV Vakuumschalter den mest lämpliga lösningen.

Ut