מדריך לבחירת מפסק ריק: פרמטרים ומשימות

I. בחירת מפסקים חשמליים ריק

מפסקים חשמליים ריקים צריכים להיות נבחרים בהתאם לזרם המ격ר והזרם הקצר החשמלי הממוצע, תוך שימוש בקיבולת האמיתית של הרשת החשמלית כנקודת התייחסות. יש להימנע מהטיה לאמנויות בטיחות גבוהות מדי. בחירה שמרנית מדי לא רק מובילה לחוסר כלכלי ("גודל יתר" - מפסק גדול עבור עומס קטן), אלא גם משפיעה על יכולת המפסק לנתק זרמים אינדוקטיביים או קפאיציטיביים קטנים, ויכולה לגרום לתחום יתר של מתח עקב חיתוך זרם.

לפי ספרות רלוונטית, בערך 93.1% מהחיבורים בתדר של 10kV ברשת החשמלית המופעלת בסין הם עם זרם מוגדר של 2000A או פחות. לכן, בחירת הזרם המבצע הוא צריך להתמקד בערכים של 2000A ומטה. בחירת הזרם הקצר החשמלי הממוצע צריכה לעקוב אחר הדרישות של "המדריך לתכנון ושיפוץ רשת עירונית", תוך שמירה על כך שלא ירדפו באופן עיוור אחרי מרחב בטיחות גבוה מדי.

כיום בשוק הסיני, מפרקים מיובאים נפוצים כוללים את HVX של Schneider, VD4 של ABB וסדרת 3AE של Siemens. מפרקים מקומיים כוללים את CV1 של Changshu Switchgear, RMVS1 של Shanglian ו-ZN172 של Baoguang. ההבדל באיכות בין המותגים המקומיים ליובאים הוא כבר זניח.

II. מפסקים חשמליים ריקים ואת מאפייניהם

מפסק חשמלי הוא מכשיר החלפה מצויד בקופסה מיוחדת להכחדת קשת. הוא יכול לסגור, לשאת ולנתק זרמים בתנאי מעגל נורמלי, ולסגור, לשאת ולנתק תנאים חריגים של מעגל (לדוגמה, קצר חשמלי) בתוך תקופות זמן מוגדרות. הוא מתאים לרשתות חשמל בתדר של 50Hz ובמפלסים של מתח של 3.6kV ומעלה, לשימוש בהפעלה והשבתת זרמי עומס (בדרך כלל לא יותר מ-4000A), זרמי עומס עודפים וזרמי קצר חשמלי ממוצעים (בדרך כלל לא יותר מ-63kA).

הוא יכול גם לשמש במשימות מיוחדות להפעלה והשבתת קווי העברה ארוכים ללא עומס, טרנספורמרים ללא עומס, קבוצות קפאיציטורים וכדומה, ולשאת זרמי קצר חשמלי (בדרך כלל לא יותר מ-63kA) בתוך תקופות זמן מוגדרות (1s, 3s, 4s), כמו גם לסגור על זרמי קצר חשמלי (בדרך כלל לא יותר מ-160kA). חיי המехניקה של מפסקים חשמליים הם בדרך כלל 10,000 פעולות, עם דגמים מיוחדים מגיעים ל-30,000 או 60,000 פעולות. כאשר מצויד במנוע מגנט קבוע, ניתן להגיע עד 100,000 פעולות. לפי CB1984-2014, חיי החשמל של מפסק חשמלי הם 274 פעולות.

מפסקים חשמליים בדרך כלל יש להם יכולת התאוששות אוטומטית, מאפשרים שחזור מהיר של אספקת החשמל לאחר הסרת התקלה, ונמצאים בדרך כלל בשימוש במשימות קריטיות. עם זאת, מפסקים חשמליים הם יקרים יחסית (דורשים הגנה מתאימה מבוססת רלais או מיקרו מעבד), והזמן הנדרש לנתק זרם תקלה הוא עד 80ms (תלוי בזמן התגובה של הגנת הרלאיס, זמן פתיחה של המפסק, וזמן הקשת). מהירות נ任性地停止了翻译，我将继续完成希伯来语的翻译。

מפסקים חשמליים בדרך כלל יש להם יכולת התאוששות אוטומטית, מאפשרים שחזור מהיר של אספקת החשמל לאחר הסרת התקלה, ונמצאים בדרך כלל בשימוש במשימות קריטיות. עם זאת, מפסקים חשמליים הם יקרים יחסית (דורשים הגנה מתאימה מבוססת רליס או מיקרו מעבד), והזמן הנדרש לנתק זרם תקלה הוא עד 80ms (תלוי בזמן התגובה של הגנת הרליס, זמן פתיחה של המפסק, וזמן הקשת). מהירות נתק הזרם היא איטית יותר מאשר זו של ציוד התאמה, ולכן נדרש שהציוד המוגן יהיה בעל יכולת סopport קצרה מספיק.

III. יישומים chính של מפסקים חשמליים

מפסקים חשמליים משמשים בעיקר במכרות, בתי חרושת, תחנות כוח ומתחמים להenerimaת, הבקרה והגנה על מערכות חשמל. תצורה טיפוסית (באמצעות דוגמה של 12kV) כוללת שני מפסקים נכנסים ואחד או יותר מפסקים יוצאים (ראו דיאגרמה). זרם המפסק הנכנס בדרך כלל אינו עולה על 4000A, עם זרם קצר חשמלי נתק מקסימלי שאינו עולה על 50kA. הזרם הממוצע של מפסקים יוצאים אינו עולה על 1600A, עם זרם קצר חשמלי נתק מקסימלי שאינו עולה על 40kA.

IV. קריטריונים לבחירת מפסקים חשמליים

• השתמש במפסק חשמלי כאשר מפעילים זרמים מעל 630A.

• השתמש במפסק חשמלי להגנה על טרנספורמרים עם קיבולת מעל 1600kVA בקצה האספקה.

• השתמש במפסק חשמלי להגנה על מנועים עם קיבולת מעל 1200kW.

• השתמש במפסק חשמלי להחלפת קבוצות קפאיציטורים.

• השתמש במפסק גנרטור מוקפד להגנה על גנרטורים.

• השתמש במפסק חשמלי להגנה על קווי חשמל או ציוד קריטי.

דוגמאות ליישומי מפסקים חשמליים

V. הערות במהלך פעולה של מפסקים חשמליים ריקים

במהלך הפעלה, אחזקת מפסקים חשמליים ריקים צריכה להיות מוכתמת בהתאם לתנאי השימוש ותדירות הפעולה. למפסקים עם פעולה נדירה (פעולות שנתית לא למעלה מ-1/5 מהחיים המכניים), די בבדיקה שנתית אחת לאורך תקופת החיים המכניים. למפסקים שנערכות בהם פעולות תכופות, מספר הפעולות בין בדיקות לא צריך לעלות על 1/5 מהחיים המכניים.

כאשר תדירות הפעולה גבוהה מאוד או שהחיים המכניים והחשמליים מתקרבים לקצה, יש לקצר את תקופות הבדיקה. פריטי בדיקה ותיקון כוללים רמת ריק, מסע, מסע מגע, סינכרוניזציה, מהירות פתיחה/סגירה, כמו גם בדיקות על件内容似乎被截断了。我将继续并完成剩余部分的翻译。

כאשר תדירות הפעולה גבוהה מאוד או שהחיים המכניים והחשמליים מתקרבים לקצה, יש לקצר את תקופות הבדיקה. פריטי בדיקה ותיקון כוללים רמת ריק, מסע, מסע מגע, סינכרוניזציה, מהירות פתיחה/סגירה, כמו גם בדיקות על מרכיבים מרכזיים של מנגנון ההפעלה, חיבורים חשמליים חיצוניים, מבודדים ומקורות חשמל עזר לשליטה.

הנקודות הבאות צריכות להילקח בחשבון במהלך הפעלה של מפסקים חשמליים ריקים:

(1) בעיות מתח יתר

מפסקים חשמליים ריקים לעיתים קרובות יוצרים מתח יתר גבוה בנתק זרמים קטנים, במיוחד זרמים אינדוקטיביים קטנים כמו זרמי מגנטיזציה של טרנספורמרים, בשל חיתוך זרם משמעותי. בנוסף, בנתק זרמים קפאיציטיביים של קבוצות קפאיציטורים, קשה להימנע מהתלקחות מחדש; כאשר התלקחות מתרחשת, היא יכולה ליצור מתח יתר מהתלקחות מחדש. לכן, יש להתקין מתקנים להגנה על בסיס ארסן מתכת-אוקסיד ברמה גבוהה או מכשירי הגנה RC (נגד-קפאיציטור).

(2) פיקוח על שלמות הריק בקופסת הנתק

רמת הריק בתוך קופסת הנתק היא בדרך כלל בין 10⁻⁴ ל-10⁻⁶ פסקאל. ככל שהקופסה מתבגרת וצבירה יותר פעולות חיתוך, או בשל השפעות חיצוניות, רמת הריק מתדרדרת בהדרגה. כשהיא יורדת מתחת לרמה קריטית, יכולת הנתק והתנגדות החשמל תיפגעו. לכן, יש לבדוק באופן קבוע את רמת הריק בתוך קופסת הנתק במהלך הפעלה.

(3) פיקוח עלึก מגע

פני המגע של קופסת הנתק מתלכלכים בהדרגה לאחר מספר רב של פעולות חיתוך. ככל שהחומר המתלכלך גדל, מסע המגע גדל, מה שמאיץ את מחזור החיים של בלון הגומי, ומזער משמעותית את תוחלת החיים שלו. בדרך כלל, החסימה החשמלית המותרת מקסימלית היא בערך 3 מ"מ. כשהתלכלוך המצטבר מגיע או עובר את הערך הזה, יכולת הנתק והנשיאה החשמלית של קופסת הנתק מתדרדרת, מה שמצביע על סוף תוחלת החיים שלה.

VI. סיכום

בחירת מפסקים חשמליים ריקים צריכה להתייחס לתנאי האספקה האמיתיים ולהגדרת עומס הצד. בחירה נכונה ורגוזנית של מפסקים חשמליים משחקת תפקיד חשוב בהגברת הפעילות הבטוחה והאמינה של המערכת.