Vakuumszüneteltető kiválasztási útmutató: Paraméterek és alkalmazások

I. Vakuumpályázók kiválasztása

A vakuumpályázók kiválasztásának alapja a becsült áram és a rövidzárlat-áram legyen, figyelembe véve a hálózat tényleges kapacitását. Kerülni kell túlzott biztonsági tényezőket alkalmazni. Túl konzervatív kiválasztás nem csak gazdaságilag nem ésszerű (nagy áramelosztó kis terheléshez), de befolyásolja a kis induktív vagy kapacitív áramok megszakításának hatékonyságát is, ami áramszakadási túlmelegedést okozhat. 

A releváns irodalom szerint Kínában működő hálózatok 10 kV vezetékeinek körülbelül 93,1%-ának a becsült árama 2000 A vagy annál kevesebb. Ezért a becsült működési áram kiválasztása elsősorban 2000 A vagy annál alacsonyabb értékekre összpontosít. A maximális rövidzárlat-áram kiválasztása a "Városi hálózatok tervezési és újraépítési irányelvei" követelményeit kövessék, kerülve a túlzott biztonsági margók után.

Jelenleg a kínai piacán a leggyakrabban használt importált műszerírású áramelosztók a Schneider HVX, az ABB VD4 és a Siemens 3AE sorozat. Belső gyártók közül említendők a Changshu Switchgear CV1, a Shanglian RMVS1 és a Baoguang ZN172 sorozat. A belső és importált műszerírású termékek közötti minőségi különbség mostanra elhanyagolható.

II. Vakuumpályázók és jellemzőik

Egy áramelosztó egy kapcsolóeszköz, amely különleges ívkioltó szobával van felszerelve. Normál áramkörviszonyok mellett zárhat, továbbíthat és szakíthat áramot, valamint adott időtartamokon belül zárhat, továbbíthat és szakíthat áramot rendellenes áramkörviszonyok esetén (pl. rövidzárlat). Megfelel a 50 Hz frekvenciájú, 3,6 kV és annál magasabb feszültségű hálózatokhoz, terhelés-áramok (általában 4000 A-nál nem nagyobb) továbbítására, túlterhelés-áramokra, valamint a becsült rövidzárlat-áramokra (általában 63 kA-nál nem nagyobb). 

Speciális alkalmazásokban használható üres, hosszú átvitel-vonalak, üres transzformátorok, kondenzátorbankok stb. kapcsolására, valamint rövidzárlat-áramok (általában 63 kA-nál nem nagyobb) továbbítására adott időtartamokon belül (1 s, 3 s, 4 s), valamint rövidzárlat-áramok (általában 160 kA-nál nem nagyobb) bezárására. Az áramelosztók mechanikai életideje általában 10 000 művelet, speciális modellek esetén 30 000 vagy 60 000 művelet. Végzetes mágneses aktuátorral 100 000 műveletig érhető el. A CB1984-2014 szerint az áramelosztó elektrikai életideje 274 művelet. 

Az áramelosztók általában automatikus újrakapcsolási képességgel rendelkeznek, lehetővé téve a hibaelhárítás után a gyors energiaellátást, és általában kritikus alkalmazásokban használják őket. Az áramelosztók viszont viszonylag drágák (megfelelő relé vagy mikroprocesszor-alapú védelmet igényelnek), és a hibaszakítási idejük 80 ms-on belül van (függ a relé válaszidőjétől, az áramelosztó kikapcsolási idejétől és az ív-áram időtartamától). A hibaáram-szakítási sebességük lassabb, mint a kapcsolóegységeké, ezért a védett berendezéseknek elegendő rövid idejű áramtartó képességüknek kell lennie.

III. Áramelosztók főbb alkalmazásai

Az áramelosztók főként ipari és bányászati vállalatokban, erőművekben és átalakítóállomásokban használják az energia fogadására, irányítására és védelmére. Egy tipikus konfiguráció (12 kV például) két behajtó áramelosztóból és egy vagy több kihajtó áramelosztóból áll (lásd a rajzot). A behajtó áramelosztó áramja általában 4000 A-nál nem nagyobb, a rövidzárlat-áram szakítási áramja általában 50 kA-nál nem nagyobb. A kihajtó áramelosztók becsült áramja általában 1600 A-nál nem nagyobb, a rövidzárlat-áram szakítási áramja általában 40 kA-nál nem nagyobb.

IV. Áramelosztók kiválasztási kritériumai

• Használjon áramelosztót, ha a terhelés-áram 630 A-nál nagyobb.

• Használjon áramelosztót, ha a tápellátási végén lévő transzformátorok kapacitása 1600 kVA-nál nagyobb.

• Használjon áramelosztót, ha a motorok kapacitása 1200 kW-nál nagyobb.

• Használjon áramelosztót, ha kondenzátorbankok kapcsolására szolgál.

• Használjon dedikált generátor-áramelosztót, ha generátorok védelmére szolgál.

• Használjon áramelosztót, ha energiaáramvonalak vagy kritikus berendezések védelmére szolgál.

Áramelosztók alkalmazási példái

V. Figyelemre méltó pontok a vakuumpályázók működtetésekor

A vakuumpályázók működtetése során az ellenőrzés gyakoriságát a használati feltételek és a működési gyakoriság alapján kell meghatározni. Ritkán működő (évbeni műveletek a mechanikai életidő 1/5 részénél kevesebb) áramelosztók esetén elegendő az évbeni rutin ellenőrzés a mechanikai életidő alatt. Gyakran működő áramelosztóknál az ellenőrzések közötti műveletek száma ne haladja meg a mechanikai életidő 1/5 részét.

Ha a működési gyakoriság nagyon magas, vagy a mechanikai/elektrikai életidő végéhez közeledik, rövidíteni kell az ellenőrzési időközöket. Az ellenőrzés és beállítás tartalmazza a vakuumszint, a menet, a kapcsolómenet, a szinkronizáció, a bezár/kinyitás sebesség ellenőrzését, valamint a működési egység főbb komponenseinek, a külső elektromos kapcsolatok, a hőszigetelés és a vezérlőenergia segédkapcsolatainak ellenőrzését.

A vakuumpályázók működtetése során a következőket kell figyelembe venni:

(1) Túlmelegedési problémák

A vakuumpályázók gyakran magas túlmelegedést okoznak, kis áramok, különösen kis induktív áramok, mint például a transzformátorok indítási áramai, szakításakor, mivel jelentős áramszeletlést tapasztalunk. Ezenkívül, a kondenzátorbankok kapacitív áramainak szakításakor nehéz elkerülni az ív újraszületését; ha az ív újraszületik, túlmelegedést okozhat. Ezért a magas teljesítményű fémmag-dioxid impulzusmentesítők vagy RC (ellenállás-kondenzátor) védelmi eszközök telepítése szükséges a védelem érdekében.

(2) A szakítószoba vakuumszintjének figyelése

A vakuumszint a vakuumszakítószobában általában 10⁻⁴ és 10⁻⁶ Pa között tartós. Ahogy a szakítószoba öregszik és több áramszeletlést végzünk, vagy külső hatások miatt, a vakuumszint fokozatosan romlik. Ha alacsonyabb lesz a kritikus küszöbnél, a szakítóképesség és a dielektrikus erőssége csökken. Ezért a működés során rendszeresen ellenőrizni kell a vakuumszintet a szakítószobában.

(3) A kapcsolófelszín súrolódásának figyelése

A vakuumszakítószoba kapcsolófelszínei fokozatosan súrolódnak több áramszeletléseken keresztül. Ahogy a súrolódás növekszik, a kapcsolómenet is növekszik, ami jelentősen csökkenti a csöppenő gumi élettartamát. Általában a maximálisan megengedett elektrikai súrolódás körülbelül 3 mm. Amikor a kumulált súrolódás eléri vagy meghaladja ezt az értéket, a vakuumszakítószoba szakítóképessége és vezetékenysége romlik, ami a szolgáltatási élettartam végét jelezzi.

VI. Következtetés

A vakuumpályázók kiválasztásakor teljes mértékben figyelembe kell venni a tényleges ellátási feltételeket és a terhelési oldalon lévő valódi terhelési jellemzőket. A helyes és racionális áramelosztók kiválasztása jelentős szerepet játszik a rendszer biztonságos és megbízható működésének javításában.