Grundligning av funksjonsdiagram for styrekanal for sikringsbrytere

Diagram for Kontrollkretsens funksjoner i brytere

• Hovedkontakter i bryteren: Disse er ikke en del av kontrollkretsen. De fungerer som de primære ledende elementene som åpner og stenger for å avbryte eller etablere hovedstrømkretsen.

• Mekanisk driftsmekanisme: Denne mekanismen frigjør energi som trengs for å flytte hovedkontaktene mellom åpen og lukket posisjon. Den utelukkes også fra selve kontrollkretsen. Dens rolle er viktig for fysisk aktivering av hovedkontaktene, noe som er essensielt for bryterens funksjon med å avbryte eller tillate strømflyt.

• Energiladingsystem: Energiladingsystemet leverer energi til driftsmekanismen. I systemer med hydraulisk, fjær- eller pneumatisk energilagring, består det typisk av en elektrisk motor, en motor-drevet pumpe eller en kompressor. Dette systemet sikrer at driftsmekanismen har den nødvendige kraften til å utføre sine oppgaver, som åpning og stenging av hovedkontaktene, og dermed gjør at bryteren kan operere effektivt.

Tetthetsmonitor og tetthetskontakter: Disse enhetene spiller en viktig rolle i overvåking av isolasjonen og/eller bueløsningen, som typisk er SF6 eller en blandegass i moderne brytere. Vanligvis brukes temperatur-kompenserte trykkbrytere. De driver hjelprelæser for å forhindre at bryteren tripper eller stenges hvis SF6-gastettheten i omslutningen faller under kritiske nivåer. Disse bryterne og kontaktene utfører to viktige funksjoner:

• Varslings/alarmfunksjon: De gir en advarsel eller alarm når SF6-gastettheten i omslutningen minker, men fortsatt ligger over låseverdien. Denne tidlige varslingen gir operatøren tilstrekkelig tid til å håndtere problemet før bryteren låses og mistet sin driftsevne.

• Låsings/forbudsfunksjon: Når SF6-gastettheten når "låseverdien," hvor sikker drift lenger ikke er mulig, låser disse komponentene eller forbryter drift av bryteren. Operatøren har vanligvis muligheten til å konfigurere bryteren til enten automatisk å trippe og låses når dette nivået nås (den "tvungen trippe"-alternativet, som innebærer noen sikkerhetsrisikoer) eller å låses i sin nåværende posisjon.

Stengesolenoid: Stengesolenoiden er en solenoidenhet. Når bryteren mottar et gyldig stenge-signal, aktiveres stengesolenoiden. Denne aktiveringen løser mekanismen, som føre til at hovedkontaktene i bryteren stenges. Når bryteren når stengte posisjon, åpnes hjelpkontakter i stengekretsen, deaktivere stengesolenoiden. Vanligvis er det bare én stengesolenoid i kontrollkretsen for å sikre en enkel, koordinert stengeoperasjon.

Åpnesolenoider: Åpnesolenoider er også solenoidenheter. Når de mottar et gyldig åpne-signal fra bryteren, aktiveres de. Aktivering av åpnesolenoidene løser mekanismen, som fører til at hovedkontaktene i bryteren åpnes. Når bryteren når åpen posisjon, åpnes hjelpkontakter i trippesolenoidkretsene, deaktivere trippesolenoidene. Vanligvis er det to trippesolenoider som opererer fra uavhengige strømforsyninger. Driften av bare én trippesolenoid er tilstrekkelig for å åpne bryteren. Utbyggingen av to solenoider bidrar til å minimere risikoen for mislykket tripping, og øker påliteligheten i strømbrytingsprosessen.

• Posisjonshjelpkontakter: Drevet av bryterens operasjon, bruker disse kontaktene flere formål. De avbryter strømmen til stengesolenoiden og trippesolenoidene for å deaktivere dem når operasjonen (stenging eller åpning) er fullført. I tillegg brukes de for å indikere og overvåke bryterens posisjon. De spiller også en rolle i låsing av kontroll- og beskyttelsesoperasjoner på anleggsnivå, for å forhindre feilaktig skruing. Disse kontaktene kan brukes i alle funksjoner der bryterens posisjon er et kritisk parameter.

• Anti-pumping: Anti-pumping-funksjonen er designet for å forhindre en ny stengeoperasjon når et tidligere stengekommando ennå er aktivt mens bryteren er åpnet. Denne mekanismen stopper bryteren fra å repetitivt stenge og åpne, noe som kan føre til skader og sikkerhetsrisiko. Vanligvis aktiverer stengekommandoen en anti-pumping-relæ via en hjelpkontakt (en normalt åpen (NO) kontakt). En kontakt av anti-pumping-relæen avbryter kretsen til stengesolenoiden, mens en annen kontakt lager eller "sealer inn" anti-pumping-relæen til stengekommandoen fjernes fra kretsen.

• Energibegrensningkontakter: Energibegrensningkontaktene er satt til å aktiveres når lagret energi i mekanismen er tapt, enten på grunn av operasjon eller tap. Vanligvis utløser de en motor for å starte, med målet om å gjenopprette energinivået i mekanismen til dens normale driftsnivå, som å rekompresere en fjær eller fylle på hydraulisk/pneumatisk trykk. For fjærmekanismer skjer opplading vanligvis etter hver stengeoperasjon, mens andre mekanistyper kan utføre flere operasjoner før opplading er nødvendig. Pneumatikk- og hydraulikk-systemer har en bryter som overvåker trykket og aktiverer en kompressor når trykket faller under et kritisk nivå. Når energinivået er gjenopprettet, åpnes en bryter, stopper motoren. Motoren er generelt utstyrt med beskyttelse mot termisk overbelasting og en tidsbegrenset relæ, som stopper motoren (eller en motor-drevet pumpe eller kompressor) i tilfelle en feil. Bryterne eller kontaktene som overvåker lagret energi utfører følgende funksjoner:

• Stengelåsing: De låser stengeoperasjonen hvis bryteren mangler nok energi til å stenge og gjenåpne sikkert.

• Åpnelåsing: De låser åpneoperasjonen hvis bryteren ikke har nok energi til å åpne sikkert. Dette er spesielt relevant for hydrauliske eller pneumatisk brytere, selv om det kan ikke gjelde på samme måte for fjærdrevne brytere, der en vellykket stengeoperasjon lader åpningsfjærene.

• Opladningskontroll: De kontrollerer (starter og stopper) opladningskretsen til energilagringsenheten (f.eks. en fjær).

• Lokal/fjerntilsynsswitch: Dette er en valgswitch som lar operatøren deaktivere fjerntilsyn og kun operere bryteren lokalt. Den fungerer som en sikkerhetsfunksjon for å forhindre fjerntilsyn av bryteren under vedlikehold, for å sikre sikkerheten til vedlikeholdsansatte.

• Frakobling/sikringsenhet: Disse enhetene brukes for å kutte strømforsyningen til kontrollsystemet under vedlikeholdsarbeid eller ved feil i kontrollkretsen. Frakobling skjer vanligvis gjennom knivskrytter eller uttagbare sikringer/koblinger, som gir visuell bekreftelse på at kontrollkretsen er åpen. De kan også låses i åpen posisjon for å forhindre uautorisert tilkobling. I tilfeller der kortslutningsbeskyttelse kreves, kan Mini Brytere (MCB) brukes som et alternativ til enkle sikringer.

• Lokal kontroll og indikasjon: Denne funksjonen gir en indikasjon av bryterens posisjon og status for lokal/fjerntilsynsfaciliteten. Disse indikatorer er hovedsakelig for vedlikeholdsformål eller nødsituasjoner, avhengig av lokale sikkerhetsregler, som lar personell raskt vurdere bryterens tilstand.

• Faseuoverensstemmelser/faseuavstemming: For uavhengig faseoperasjon (IPO) brytere, der hver fase har sin egen driftsmekanisme, er det mulig at en fase av bryteren kan være i en annen posisjon (åpen eller stengt) sammenlignet med de andre fasene. Denne situasjonen, kjent som faseuoverensstemmelse eller faseuavstemming, kan føre til en asymmetrisk primærstrøm. Når en faseuoverensstemmelse oppstår, brukes hjelpkontakter i hver fase for å aktive en tidsforsinkelsesrelæ. Hvis uoverensstemmelsen fortsetter etter den forhåndsinnstilte tidsforsinkelsen (vanligvis mellom 1,5 til 5 sekunder, avhengig av spesifikke nettforhold og tillatte varighet av asymmetrisk primærkretsdrift, som bør være lengre enn enfasereklosningstiden og kortere enn negativ fasesekvensbeskyttelse av produksjon), vil det bli forsøkt å trippe alle faser av bryteren. Hvis faseuoverensstemmelsen var forårsaket av en feil ved stenging av en fase, vil trippingen sannsynligvis lykkes. Imidlertid, hvis den opprinnelige uoverensstemmelsen var forårsaket av en feil ved åpning, kan den mislykkede fasen ikke reagere på senere åpnekommender, og åpning av andre brytere kan være nødvendig.

• Oppvarming: Romoppvarmere installeres ofte i hver av drifts- og kontrollhusene. Deres formål er å redusere kondens, som kan føre til korrosjon og feil i utstyr, og dermed sikre pålitelig drift av bryterkomponentene.