Водич за избор на вакуумски прекинувач: Параметри и применувања

I. Избор на вакуумски прекинувачи

Вакуумските прекинувачи треба да се избираат според номиналната ток и номиналниот краткосрочен ток, користејќи реалната капацитет на електричната мрежа како референца. Треба да се избегнува тенденцијата да се прифаќаат премногу високи фактори на безбедност. Претерано конзервативен избор не само доведува до неекономски „препромагање“ (голем прекинувач за мала напона), туку и влијае на перформансите на прекинувачот во прекинувањето на малите индуктивни или капацитивни токови, што може да предизвика префрлање на напон поради пресечување на ток. 

Според соодветната литература, околу 93,1% од 10кВ питачки цеви во функционирачките електрични мрежи во Кина имаат номинален ток од 2000А или помалку. Затоа, изборот на номиналниот рабочи ток треба да се фокусира главно на вредности од 2000А и подолу. Изборот на максимален краткосрочен ток треба да следи барањата на „Упатството за планирање и реконструкција на градски мрежи“, избегнувајќи слепо преследување на премногу високи маргини на безбедност.

Тренутно на кинескиот пазар, често користените увозни брендови прекинувачи вклучуваат Schneider's HVX, ABB's VD4 и Siemens' 3AE серија. Домашните брендови вклучуваат Changshu Switchgear's CV1, Shanglian's RMVS1 и Baoguang's ZN172 серија. Разликата во квалитет меѓу домашните и увозните брендови сега е занемарлива.

II. Вакуумски прекинувачи и нивните карактеристики

Прекинувач е превклучувачко уредство опремено со специјална камера за угашување на дуга. Тој може да затвори, да носи и да прекине токови под нормални услови на работата, и може да затвори, да носи и да прекине токови под аномални услови (напр. краткосрочни) во посебно одредени временски периоди. Тој е прифатлив за електрични мрежи со фреквенција од 50Hz и напонска ниво од 3,6кВ и повисоко, користен за превклучување на токови на напон (обично не надминува 4000А), токови на прекомерен напон, и номинални краткосрочни токови (обично не надминува 63кА). 

Тој исто така може да се користи во специјални применувања за превклучување на празни долгопростиранти линии, празни трансформатори, банки на кондензатори итн., и за носење на краткосрочни токови (обично не надминува 63кА) во одредени временски периоди (1s, 3s, 4s), како и за затварање на краткосрочни токови (обично не надминува 160кА). Механичкиот живот на прекинувачите обично е 10.000 операции, со специјални модели кои достигнуваат 30.000 или 60.000 операции. Кога е опремен со магнетен актуатор, тој може да достигне до 100.000 операции. Според CB1984-2014, електричкиот живот на прекинувач е 274 операции. 

Прекинувачите обично имаат способност за автоматско повторно затварање, што овозможува брзо враќање на снабдувањето со енергија после отстранување на дефект, и обично се користат во критични применувања. Меѓутоа, прекинувачите се релативно скапи (барат соодветна реле или микропроцесорска заштита), и времето на прекинување на дефектни токови е во рамки на 80ms ( зависи од временската реакција на релето, временското прекинување на прекинувачот и временското горење на дуга). Нивната брзина на прекинување на дефектни токови е помала од таа на комбинирани превклучувачки уреди, затоа потребно е заштитената опрема да има доволна капацитет за краткосрочно носење на ток.

III. Главни применувања на прекинувачите

Прекинувачите се главно користат во индустрија и мински предприятия, електростанции и трансформаторни станции за примање, контрола и заштита на електрични системи. Типична конфигурација (користејќи 12кВ како пример) се состои од два входни прекинувача и еден или повеќе излезни прекинувачи (видете дијаграма). Входниот прекинувач обично не надминува 4000А, со краткосрочен прекинувачен ток обично не надминува 50кА. Номиналниот ток на излезните прекинувачи обично не надминува 1600А, со краткосрочен прекинувачен ток обично не надминува 40кА.

IV. Критериуми за избор на прекинувачи

• Користете прекинувач кога контролирате токови на напон над 630А.

• Користете прекинувач кога заштитувате трансформатори со капацитет поголем од 1600кVA на страната на снабдување.

• Користете прекинувач кога заштитувате мотори со капацитет поголем од 1200кW.

• Користете прекинувач кога превклучувате банки на кондензатори.

• Користете специјален прекинувач за генератори кога заштитувате генератори.

• Користете прекинувач кога заштитувате електрични линии или критична опрема.

Примери за применување на прекинувачите

V. Прецизии при работа со вакуумски прекинувачи

При работа, одржуването на вакуумски прекинувачи треба да се одреди според условите на користење и фреквенцијата на работа. За прекинувачи со ретка работа (годишни операции не надминуваат 1/5 од механичкиот живот), една годишна рутинска проверка е доволна во рамки на механичкиот живот. За често користени прекинувачи, бројот на операции помеѓу проверките не треба да надминува 1/5 од механичкиот живот.

Кога фреквенцијата на работа е екстремно висока или механичкиот/електричкиот живот се приближува до крај, интервалите за проверка треба да се сократат. Проверката и пристапувањето вклучуваат ниво на вакуум, патека, контактна патека, синхронизација, брзина на затварање/отварање, како и проверки на главните компоненти на механизмот за работа, надворешни електрични поврзива, изолација и помошни контакти на контролна напонска снабдување.

При работа со вакуумски прекинувачи треба да се обидат следниве проблеми:

(1) Проблеми со прекомерни напони

Вакуумските прекинувачи често произведуваат високи прекомерни напони кога прекинуваат мали токови, особено мали индуктивни токови како токовите на намагничување на трансформаторите, поради значително пресечување на ток. Поради тоа, треба да се инсталираат високоперформантни металоксидни уреди за заштита од прекомерни напони или RC (резистор-капацитор) заштитни уреди.

(2) Мониторинг на целоста на вакуум во камерата за прекинување

Нивото на вакуум во вакуумскиот прекинувач обично се одржува между 10⁻⁴ и 10⁻⁶ Па. Со стареење на прекинувачот и накопување на повеќе операции на прекинување, или поради вонешни влијанија, нивото на вакуум постепено се влошува. Кога падне под критична граница, способноста за прекинување и диелектричната јачина ќе бидат компрометирани. Затоа, нивото на вакуум во камерата за прекинување треба регуларно да се испитува во текот на работата.

(3) Мониторинг на износот на тренда

Контактните површини на вакуумскиот прекинувач постепено се трпнат после многу прекинувања на ток. Со зголемување на тренда, контактната патека се зголемува, што на свой ред зголемува работната патека на беличињето, значително го намалува неговиот живот. Обично, максималниот дозволен електричен тренд е околу 3мм. Кога накопираната тренда достигне или надмине оваа вредност, како прекинувачката перформанси, така и проводивоста на вакуумскиот прекинувач ќе се влошат, што покажува дека јаслото му е завршило.

VI. Заклучок

При изборот на вакуумски прекинувачи, треба да се даде полна внимание на реалните услови на снабдување со енергија и реалните карактеристики на напонот на страната на напонот. Точен и разумен избор на прекинувачи игра важна улога во подобрување на сигурната и надежна работа на системот.