Základní funkce obvodů řízení vypínačů schéma

Popis schématu funkcí ovládacího obvodu vypínače

• Hlavní kontakty vypínače: Tyto kontakty nejsou součástí ovládacího obvodu. Slouží jako hlavní vodiče, které otevírají a zavírají, aby přerušily nebo navázaly hlavní elektrický obvod.

• Mechanický pohonný mechanismus: Tento mechanismus uvolňuje energii potřebnou k posunu hlavních kontaktů mezi otevřenou a zavřenou pozicí. Je také vyjmut z samotného ovládacího obvodu. Jeho role je klíčová pro fyzické aktivace hlavních kontaktů, což je nezbytné pro funkci vypínače při přerušení nebo umožnění toku elektrického proudu.

• Systém nabíjení energie: Systém nabíjení energie dodává energii pohonnému mechanismu. V systémech s hydraulickým, pružinovým nebo pneumatickým skladováním energie běžně obsahuje elektromotor, motorový čerpadlo nebo kompresor. Tento systém zajistí, že pohonný mechanismus má dostatečnou sílu k plnění svých úkolů, jako je otevírání a zavírání hlavních kontaktů, což umožňuje efektivní fungování vypínače.

Monitor hustoty a kontakty monitoru hustoty: Tyto zařízení hrají klíčovou roli v dohledu nad izolačními a/nebo hasicími médii, která jsou v moderních vypínačích typicky SF6 nebo směs plynů. Běžně se používají teplotně kompenzované tlakové spínací relé. Tyto relé aktivují pomocné relé, aby zabránily vypínači v zapnutí nebo vypnutí, pokud hustota plynu SF6 v obalu klesne pod kritickou hranici. Tyto spínací relé a kontakty plní dvě důležité funkce:

• Funkce varování/alarmu: Poskytují varování nebo alarm, když hustota plynu SF6 v obalu klesne, ale stále zůstane nad úrovní uzamčení. Toto brzké upozornění poskytuje operátorovi dostatek času na řešení problému, než se vypínač uzamkne a ztratí své operační schopnosti.

• Zámek/Zákaz funkce: Když hustota plynu SF6 dosáhne "úrovně uzamčení", kde bezpečné fungování již není možné, tyto komponenty uzamknou nebo zakáží operaci vypínače. Operátor může obvykle nakonfigurovat vypínač tak, aby buď automaticky vypnul a uzamkl, když tato úroveň je dosažena (možnost "nuceného vypnutí", která nese některé bezpečnostní rizika), nebo aby se uzamkl ve své aktuální pozici.

Cívek zavírání: Cívka zavírání je solenoidové zařízení. Když vypínač obdrží platný signál k zavření, cívka zavírání je napájena. Toto napájení uvolní mechanismus, což vede k zavření hlavních kontaktů vypínače. Jakmile vypínač dosáhne zavřené pozice, pomocné kontakty v obvodu zavírání otevřou a odnapájí cívku zavírání. Obvykle existuje jen jedna cívka zavírání v ovládacím obvodu, aby byla zajištěna jednotná a koordinovaná operace zavírání.

Cívky otevírání: Cívky otevírání jsou také solenoidové zařízení. Po přijetí platného signálu k otevření jsou napájeny. Napájení civek otevírání uvolní mechanismus, což vede k otevření hlavních kontaktů vypínače. Jakmile vypínač dosáhne otevřené pozice, pomocné kontakty v obvodu vypínacích civek otevřou a odnapájí cívky vypínání. Obvykle existují dvě cívky vypínání, které pracují z nezávislých zdrojů napájení. Pro otevření vypínače stačí napájení pouze jedné cívky vypínání. Zajištění dvou civek pomáhá minimalizovat riziko selhání při vypnutí, což zvyšuje spolehlivost procesu vypínání obvodu.

• Pomocné spínací kontakty pro určení polohy: Tyto kontakty jsou poháněny operací vypínače a slouží k několika účelům. Přerušují proud civek zavírání a vypínání, aby je odnapájily, jakmile je operace (zavírání nebo otevírání) dokončena. Kromě toho se používají k indikaci a monitorování polohy vypínače. Hrají také roli v interlockování ovládacích a ochranných operací na úrovni stanice, aby bylo zabráněno nesprávným přepínacím operacím. Tyto spínací kontakty lze použít v jakékoli funkci, kde je poloha vypínače klíčovým parametrem.

• Anti-pumping: Funkce proti opakovanému zavírání je navržena tak, aby zabránila opětovnému zavírání, když předchozí příkaz k zavření je stále aktivní, zatímco vypínač byl otevřen. Tento mechanismus zabrání vypínači, aby se opakovaně zavíral a otevíral, což by mohlo vést k poškození a bezpečnostním rizikům. Typicky příkaz k zavření napájí relé proti opakovanému zavírání prostřednictvím pomocného spínacího kontaktu (obvykle normálně otevřeného kontaktu). Jeden kontakt relé proti opakovanému zavírání přeruší obvod k cívce zavírání, zatímco druhý kontakt zapne nebo "uzamkne" relé proti opakovanému zavírání, dokud příkaz k zavření nebude odstraněn z obvodu.

• Kontakty limitu energie: Kontakty limitu energie jsou nastaveny tak, aby se aktivovaly, když je uložená energie v mechanismu vyčerpána, ať už kvůli operaci nebo ztrátám. Obvykle spustí motor, který má za cíl obnovit energii mechanismu na jeho normální operační úroveň, jako je znovu natáčení pružiny nebo doplňování hydraulického/pneumatického tlaku. U pružinových mechanismů se obnova obvykle provádí po každé operaci zavírání, zatímco jiné typy mechanismů mohou provést několik operací, než je potřeba obnovit energii. Pneumatické a hydraulické systémy mají spínací relé, které monitoruje tlak a napájí kompresor, když tlak klesne pod kritickou úroveň. Jakmile je úroveň energie obnovena, spínací relé otevře a motor se zastaví. Motor je obvykle vybaven ochranou proti tepelnému přetížení a časovým relé, které zastaví motor (nebo motorové čerpadlo nebo kompresor) v případě poruchy. Spínací relé nebo kontakty sledující uloženou energii plní následující funkce:

• Zámek zavírání: Zakazují operaci zavírání, pokud vypínač nemá dostatečnou energii k bezpečnému zavření a opětovnému otevření.

• Zámek otevírání: Zakazují operaci otevírání, pokud vypínač nemá dostatečnou energii k bezpečnému otevření. To je zejména relevantní pro hydraulické nebo pneumatické vypínače, i když se to stejně nemusí vztahovat na pružinové vypínače, kde úspěšné zavření nabije pružinu pro otevírání.

• Řízení nabíjení: Řídí (spouští a zastavuje) obvod nabíjení zařízení pro ukládání energie (např. pružiny).

• Přepínač místní/dálkové kontrola: Toto je výběrový přepínač, který umožňuje operátorovi deaktivovat dálkovou kontrolu a ovládat vypínač pouze lokálně. Slouží jako bezpečnostní funkce, která zabrání dálkovému ovládání vypínače během údržby a zajišťuje bezpečnost údržbářského personálu.

• Odpojovací/prvkový element: Tyto zařízení se používají k odpojení zdroje napájení ovládacího systému během údržby nebo při poruše v ovládacím obvodu. Odpojení je obvykle provedeno pomocí nožových přepínačů nebo vysouvacích pojistek/spojek, které poskytují vizuální potvrzení, že ovládací obvod je otevřen. Mohou být také uzamčeny v otevřené pozici, aby bylo zabráněno neoprávněnému připojení. V případech, kdy je potřebná ochrana proti krátkému spojení, lze místo jednoduchých pojistek použít Mini vypínače (MCB).

• Místní kontrola a indikace: Tato funkce poskytuje indikaci polohy vypínače a stavu místní/dálkové kontroly. Tyto indikátory jsou hlavně pro účely údržby nebo nouzových operací, v závislosti na místních bezpečnostních předpisech, umožňují personálu rychle posoudit stav vypínače.

• Obvod pro rozdílné polohy fází: U vypínačů s nezávislou ovládací jednotkou (IPO), kde má každá fáze svůj vlastní ovládací mechanismus, je možné, že jedna fáze vypínače bude v jiné poloze (otevřená nebo zavřená) než ostatní fáze. Tato situace, známá jako rozdílné polohy fází, může vést k asymetrickému primárnímu proudu. Když dojde k rozdílné poloze fází, pomocné spínací kontakty v každé fázi jsou použity k napájení časového relé. Pokud rozdíl trvá po uplynutí předem nastaveného časového intervalu (obvykle mezi 1,5 a 5 sekundami, v závislosti na specifických podmínkách sítě a dovolené délce asymetrického chodu primárního obvodu, která by měla být delší než doba jednofázového automatického znovu-zavírání a kratší než ochrana proti negativní fázové posloupnosti generace), bude proveden pokus o vypnutí všech fází vypínače. Pokud rozdílná poloha fází byla způsobena selháním zavření jedné fáze, vypnutí pravděpodobně uspěje. Pokud však počáteční rozdíl byl způsoben selháním otevření, selhavá fáze může nereagovat na následné příkazy k otevření a může být nutné otevřít další vypínače.

• Topení: Prostory ohřívačů jsou běžně instalovány v každém operačním mechanismu a ovládacím obalech. Jejich účelem je snížit kondenzaci, která může způsobit korozí a poruchy v zařízení, a tím zajistit spolehlivé fungování komponent vypínače.