چاپچوونی د ویکیوم سرچینه: پارامترها او کاربردها

I. پیشخوان برای انتخاب دیودهای مدار باز کننده خلأ

دیودهای مدار باز کننده خلأ باید بر اساس جریان اسمی و جریان کوتاه‌مداری اسمی انتخاب شوند، با استفاده از ظرفیت واقعی شبکه برق به عنوان مرجع. تمایل به اتخاذ عوامل ایمنی بسیار بالا باید پرهیز شود. انتخاب بسیار محافظه‌کارانه نه تنها منجر به "بزرگترین سازی" (مدار باز کننده بزرگ برای بار کوچک) غیراقتصادی می‌شود، بلکه عملکرد مدار باز کننده در قطع جریان‌های القایی یا خازنی کوچک را نیز تحت تاثیر قرار می‌دهد که ممکن است منجر به ولتاژهای بیش از حد قطع جریان شود.

بر اساس ادبیات مرتبط، تقریباً ۹۳.۱٪ از مدارهای فیدر ۱۰kV در شبکه‌های برق عملیاتی چین جریان اسمی ۲۰۰۰A یا کمتر دارند. بنابراین، انتخاب جریان عملیاتی اسمی باید به طور اصلی روی مقادیر ۲۰۰۰A و زیر آن تمرکز کند. انتخاب جریان کوتاه‌مداری حداکثری باید مطابق با نیازهای "راهنمای برنامه‌ریزی و بازسازی شبکه شهری" باشد و تعقیب بیش از حد عوامل ایمنی باید پرهیز شود.

در حال حاضر در بازار چین، مدارهای باز کننده معمولی وارداتی شامل HVX شرکت Schneider، VD4 شرکت ABB و سری 3AE شرکت Siemens هستند. مدارهای باز کننده داخلی شامل CV1 شرکت Changshu Switchgear، RMVS1 شرکت Shanglian و سری ZN172 شرکت Baoguang می‌باشند. تفاوت کیفیت بین برندهای داخلی و وارداتی حالا قابل ملاحظه نیست.

II. دیودهای مدار باز کننده خلأ و مشخصات آنها

مدار باز کننده یک دستگاه کلیدزنی مجهز به یک کامبر خاص برای خاموش کردن قوس الکتریکی است. می‌تواند در شرایط مدار نرمال جریان را ببندد، حمل کند و قطع کند و می‌تواند در دوره‌های زمانی مشخص شده (مثلاً کوتاه‌مداری) جریان‌های غیرعادی (مانند کوتاه‌مداری) را ببندد، حمل کند و قطع کند. این مدار باز کننده برای شبکه‌های برق با فرکانس ۵۰Hz و سطوح ولتاژ ۳.۶kV و بالاتر مناسب است، برای روشن و خاموش کردن جریان‌های بار (معمولاً نباید بیش از ۴۰۰۰A)، جریان‌های بیش از حد و جریان‌های کوتاه‌مداری اسمی (معمولاً نباید بیش از ۶۳kA) استفاده می‌شود.

این مدار باز کننده می‌تواند در کاربردهای خاص برای روشن و خاموش کردن خطوط انتقال بدون بار طولانی، ترانسفورماتورهای بدون بار، بانک‌های خازنی و غیره استفاده شود و می‌تواند جریان‌های کوتاه‌مداری (معمولاً نباید بیش از ۶۳kA) را در مدت زمان مشخص شده (۱ ثانیه، ۳ ثانیه، ۴ ثانیه) حمل کند و روی جریان‌های کوتاه‌مداری (معمولاً نباید بیش از ۱۶۰kA) ببندد. عمر مکانیکی مدارهای باز کننده معمولاً ۱۰۰۰۰ عملیات است، با مدل‌های خاصی که ۳۰۰۰۰ یا ۶۰۰۰۰ عملیات می‌رسند. وقتی با یک محرک مغناطیس دائمی مجهز شود، می‌تواند به ۱۰۰۰۰۰ عملیات برسد. بر اساس CB1984-2014، عمر الکتریکی یک مدار باز کننده ۲۷۴ عملیات است.

مدارهای باز کننده معمولاً توانایی خودبازیابی دارند، که امکان بازگشت سریع تأمین برق را بعد از پاکسازی خطای ارائه می‌دهد و معمولاً در کاربردهای مهم استفاده می‌شوند. با این حال، مدارهای باز کننده نسبتاً گران هستند (نیاز به محافظ یا محافظ مبتنی بر میکروپروسسور متناظر) و زمان قطع جریان خطا در ۸۰ میلی‌ثانیه (وابسته به زمان پاسخ محافظ، زمان قطع مدار باز کننده و زمان قوس الکتریکی) است. سرعت قطع جریان خطا آنها کندتر از مجموعه‌های کلیدزنی است، بنابراین نیاز است تا تجهیزات محافظت شده توانایی تحمل جریان کوتاه‌مدت کافی داشته باشند.

III. کاربردهای اصلی مدارهای باز کننده

مدارهای باز کننده عمدتاً در شرکت‌های صنعتی و معادن، نیروگاه‌ها و زیرстанسیون‌ها برای دریافت، کنترل و حفاظت از سیستم‌های برق استفاده می‌شوند. یک پیکربندی معمول (با استفاده از ۱۲kV به عنوان مثال) شامل دو مدار باز کننده ورودی و یک یا چند مدار باز کننده خروجی (به نمودار مراجعه کنید) است. جریان مدار باز کننده ورودی معمولاً نباید بیش از ۴۰۰۰A باشد، با جریان قطع کوتاه‌مداری معمولاً نباید بیش از ۵۰kA باشد. جریان اسمی مدارهای باز کننده خروجی معمولاً نباید بیش از ۱۶۰۰A باشد، با جریان قطع کوتاه‌مداری معمولاً نباید بیش از ۴۰kA باشد.

IV. معیارهای انتخاب مدارهای باز کننده

• وقتی جریان‌های بار بیش از ۶۳۰A کنترل می‌شوند، از یک مدار باز کننده استفاده کنید.

• وقتی ترانسفورماتورهایی با ظرفیت بیش از ۱۶۰۰kVA در سمت تأمین محافظت می‌شوند، از یک مدار باز کننده استفاده کنید.

• وقتی موتورهایی با ظرفیت بیش از ۱۲۰۰kW محافظت می‌شوند، از یک مدار باز کننده استفاده کنید.

• وقتی بانک‌های خازنی روشن و خاموش می‌شوند، از یک مدار باز کننده استفاده کنید.

• وقتی ژنراتورها محافظت می‌شوند، از یک مدار باز کننده اختصاصی ژنراتور استفاده کنید.

• وقتی خطوط برق یا تجهیزات مهم محافظت می‌شوند، از یک مدار باز کننده استفاده کنید.

مثال‌های کاربرد مدارهای باز کننده

V. موارد توجه در عملیات مدارهای باز کننده خلأ

در طول عملیات، نگهداری مدارهای باز کننده خلأ باید بر اساس شرایط استفاده و فرکانس عملیاتی تعیین شود. برای مدارهای باز کننده با عملیات کم (عملیات سالانه نباید بیش از ۱/۵ عمر مکانیکی باشد)، یک بازرسی معمولی در سال کافی است در طول دوره عمر مکانیکی. برای مدارهای باز کننده با عملیات مکرر، تعداد عملیات بین بازرسی‌ها نباید بیش از ۱/۵ عمر مکانیکی باشد.

وقتی فرکانس عملیات بسیار بالا است یا عمر مکانیکی یا الکتریکی به پایان نزدیک می‌شود، بازه‌های بازرسی باید کوتاه‌تر شود. موارد بازرسی و تنظیم شامل سطح خلأ، حرکت، حرکت تماس، همزمانی، سرعت باز و بسته شدن، و همچنین بازرسی قطعات اصلی مکانیسم عملیاتی، اتصالات الکتریکی خارجی، عایق و مکمل‌های تغذیه کنترلی می‌باشد.

در طول عملیات مدارهای باز کننده خلأ، موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد:

(۱) مسائل ولتاژ بیش از حد

مدارهای باز کننده خلأ معمولاً وقتی جریان‌های کوچک را قطع می‌کنند، به خصوص جریان‌های القایی کوچک مانند جریان‌های مغناطیسی ترانسفورماتورها، ولتاژهای بیش از حد بالا تولید می‌کنند، به دلیل قطع قابل توجه جریان. علاوه بر این، وقتی جریان‌های خازنی بانک‌های خازنی را قطع می‌کنند، دوباره روشن شدن قوس الکتریکی دشوار است؛ یک بار که دوباره روشن شود، می‌تواند ولتاژهای بیش از حد دوباره روشن شدن تولید کند. بنابراین، باید دستگاه‌های محافظتی با عملکرد بالا مانند سیلندرهای ضد ولتاژ فلز اکسید یا دستگاه‌های محافظت RC (مقاومت-خازن) نصب شود.

(۲) نظارت بر کامل بودن خلأ در کامبر قطع

سطح خلأ در داخل کامبر خلأ معمولاً بین ۱۰⁻⁴ و ۱۰⁻⁶ Pa نگهداری می‌شود. با قدیمی شدن کامبر و تجمع عملیات بیشتر قطع، یا به دلیل تأثیرات خارجی، سطح خلأ به تدریج تضعیف می‌شود. یک بار که زیر آستانه بحرانی بیفتد، توانایی قطع و مقاومت الکتریکی کاهش می‌یابد. بنابراین، سطح خلأ در داخل کامبر باید در طول عملیات به طور منظم تست شود.

(۳) نظارت بر سایش تماس‌ها

سطح تماس‌های کامبر خلأ پس از قطع چندین جریان به تدریج ساییده می‌شود. با افزایش سایش تماس، حرکت تماس افزایش می‌یابد، که به نوبه خود حرکت کاری زنگوله را افزایش می‌دهد و عمر آن را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. معمولاً، سایش الکتریکی حداکثر مجاز حدود ۳mm است. وقتی سایش تجمعی به این مقدار یا بیشتر برسد، عملکرد قطع و رسانایی کامبر خلأ کاهش می‌یابد و نشان‌دهنده پایان عمر آن است.

VI. نتیجه‌گیری

در انتخاب مدارهای باز کننده خلأ، باید به شرایط تأمین برق واقعی و ویژگی‌های بار واقعی در سمت بار کامل توجه شود. انتخاب صحیح و منطقی مدارهای باز کننده نقش مهمی در افزایش عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم دارد.