Guida għall-Selezzjoni ta' Vakjuum Circuit Breaker: Parametri u Aplikazzjonijiet

I. Selezzjoni ta' Vakjuum Circuit Breakers

Il-vakjuum circuit breakers għandhom jiġu mseleġ minn fuq il-kurrent indikat u l-kurrent tal-short circuit indikat, bil-każ reali tal-kapaċità tal-grid tal-enerġija kome riferiment. Għandu evitaw is-sidirja li tiftaċċa fatturi ta’ sigurtà eċċessivi. Il-mseleġ eċċessivament konservattiv mhux biss jilgħab il-ħal "over-sizing" (breaker kbir għal carika żgħira), imma wkoll jaffeġixx il-prestazzjoni tal-breaker fil-interrupting ta’ kurrenti induktivi jew kapasitivi żgħar, potenzjalment biex jikkawża overvoltages ta’ current chopping. 

Skont id-dokumentazzjoni relevanti, approssimatament 93.1% mill-feeder circuits ta' 10kV fi l-grids operattivi ta' ċina għandhom kurrent indikat ta' 2000A jew inqas. Għalhekk, il-mseleġ tal-kurrent operattiv indikat għandu jikkonsentra pprevalentement fuq valuri ta' 2000A jew inqas. Il-mseleġ tal-kurrent massimu tal-short circuit għandu jsegwi l-irequirements ta' l-"Guidelines for Urban Network Planning and Reconstruction," evitand it-talb għal margni ta’ sigurtà eċċessivi.

Fil-ħal preżenti fit-talb xineż, il-circuit breakers tal-marke importati komuni inkluudu l-HVX tal-Schneider, l-VD4 tal-ABB, u s-serie 3AE tas-Siemens. Il-marke domestiki inkluudu l-CV1 tal-Changshu Switchgear, l-RMVS1 tal-Shanglian, u s-serie ZN172 tal-Baoguang. Il-differenza fil-qualità bejn il-marke domestiki u l-importati issa hija negliġiġibli.

II. Vakjuum Circuit Breakers u Loro Karatteristici

Il-circuit breaker huwa dispożitiv tal-switching imqassam ma’ kamra speċjali tal-extinguishing tal-arc. Jista' jiġi magħluq, jinkiteb, u jiġi interrupt kurrenti fid-dinja normali tal-circuit, u jista' jiġi magħluq, jinkiteb, u jiġi interrupt kundizzjonijiet abnormali tad-dinja (pereżempju, short circuits) fi perijodi spesifikati. Huwa adattat għal grids tal-enerġija b'frekwenza ta' 50Hz u livelli tal-volt ta' 3.6kV jew ikbar, u jiġi użu sabiex jiġi switch on u off kurrenti tal-carica (tipikament mhux ikbar minn 4000A), kurrenti tal-overload, u kurrenti tal-short circuit indikat (tipikament mhux ikbar minn 63kA). 

Jista' wkoll jiġi użu fl-applikazzjonijiet speċjali sabiex jiġi switch unloaded long transmission lines, unloaded transformers, capacitor banks, etċ., u sabiex jinkiteb kurrenti tal-short circuit (tipikament mhux ikbar minn 63kA) fi perijodi spesifikati (1s, 3s, 4s), kif ukoll sabiex jiġi magħluq fuq kurrenti tal-short circuit (tipikament mhux ikbar minn 160kA). Il-ħajja mekanika tal-circuit breakers tipikament hija 10,000 operations, meta moddels speċjali jiġibu sa 30,000 jew 60,000 operations. Meta mhużen ma’ permanent magnet actuator, jista' jiġi raggiung 100,000 operations. Skond CB1984-2014, l-ħajja elektrika tal-circuit breaker hija 274 operations. 

Il-circuit breakers ġeneralement ghandhom auto-reclosing capability, li tippermetti l-ristabiliment rapid tal-fornitura tal-enerġija wara l-clearance ta' l-errore, u tipikament jiġu użati fl-applikazzjonijiet importanti. Imma l-circuit breakers huma relatavament karji (reqisiti protezzjoni relè jew mikroproċessor-based), u l-ħin tal-interrupt tal-errore huwa f'dan is-silġ (dependenti mill-response time tal-relè tal-protezzjoni, tripping time tal-breaker, u arcing time). Is-silġ ta’ interrupt tal-kurrent tal-errore huwa inqas minn dak tas-setups tal-switchgear, għalhekk jirriqujk l-equipment protett huwa jkun qiegħed b'kapabilità sufficjenti ta’ withstanding kurrent tal-ħin qasir.

III. Applikazzjonijiet Prinċipali tal-Circuit Breakers

Il-circuit breakers huma prinċipalment użati fl-enterprises industriali u miniera, power plants, u substations sabiex jiġi ricevuti, kontrolati, u protetti l-systems tal-enerġija. Konfigurazzjoni tipika (bħala esempju ta' 12kV) tkun ta' dwejjet circuit breakers ta' incoming u waħda jew aktar ta' outgoing circuit breakers (ara diagram). Il-kurrent ta' l-incoming circuit breaker ġeneralement mhux ikbar minn 4000A, u l-kurrent tal-short circuit breaking ġeneralement mhux ikbar minn 50kA. Il-kurrent indikat ta' l-outgoing circuit breakers ġeneralement mhux ikbar minn 1600A, u l-kurrent tal-short circuit breaking ġeneralement mhux ikbar minn 40kA.

IV. Kriteriji ta' Mseleġ tal-Circuit Breakers

• Użu circuit breaker meta tikkontrolla kurrenti ta' carica ikbar minn 630A.

• Użu circuit breaker meta tipproteġi transformers b'kapacità ikbar minn 1600kVA mill-end tal-power supply.

• Użu circuit breaker meta tippoteġi motors b'kapacità ikbar minn 1200kW.

• Użu circuit breaker meta tiskilta capacitor banks.

• Użu generator circuit breaker specjali meta tippoteġi generators.

• Użu circuit breaker meta tippoteġi power lines jew equipment importanti.

Eżempji ta’ applikazzjonijiet tal-circuit breakers

V. Precauzzjonijiet waqt l-operazzjoni tal-Vakjuum Circuit Breaker

Waqt l-operazzjoni, l-manutenzjoni tal-vakjuum circuit breakers għandha tiġi determinata skont l-kondizzjonijiet ta’ użu u l-frekwenza ta’ operazzjoni. Għal breakers b'operazzjonijiet infrequent (operations annuali mhux ikbar minn 1/5 tal-ħajja mekanika), inspezzjoni rutinarija waħda fis-sena hija sufficjenti fi perijodu tal-ħajja mekanika. Għal breakers operattivi frequent, il-numru ta’ operazzjonijiet bejn inspezzjonijiet għandu ma jkunx ikbar minn 1/5 tal-ħajja mekanika.

Meta l-frekwenza ta’ operazzjoni hi eċċessivament alta jew l-ħajja mekanika/elettrika hi qed taqrib is-silġ, l-inspezzjoni intervals għandhom jiġu iqsru. L-inspezzjoni u l-adjustment items inkluudu l-livell tal-vakjuum, travel, contact travel, synchronization, opening/closing speed, kif ukoll checks fuq komponenti prinċipali tal-operating mechanism, external electrical connections, insulation, u control power supply auxiliary contacts.

L-issovkanti jekk jagħmlu noti waqt l-operazzjoni tal-vakjuum circuit breaker:

(1) Problemi ta' Overvoltage

Il-vakjuum circuit breakers solitament jikkawżaw overvoltages eċċessivi meta jiġi interrupt kurrenti żgħar, speċjalment kurrenti induktivi żgħar kif huma l-kurrenti ta' magnetizazzjoni tal-transformers, għall-chopping significant ta' kurrent. Fuqdi, meta jiġi interrupt kurrenti kapasitivi ta' capacitor banks, l-arc re-ignition huwa difficile li jevitaw; meta jiksemm, jista' jiġi prodotta re-ignition overvoltages. Għalhekk, surge arresters metal-oxide ta' high-performance jew RC (resistor-capacitor) protection devices għandhom jiġu installati sabiex jiġu protezzjonati.

(2) Monitoring tal-Integrity tal-Vakjuum fil-Interrupter Chamber

Il-livell tal-vakjuum fil-vakjuum interrupter tipikament huwa mantanut bejn 10⁻⁴ u 10⁻⁶ Pa. Minflok l-aging tal-interrupter u l-accumulation ta' switching operations, jew minħabba influenzas esterni, il-livell tal-vakjuum jgradwalment jideteriora. Waqt li jidhal taħt threshold critiku, l-interrupting capability u dielectric strength se jiġu compromised. Għalhekk, il-livell tal-vakjuum fil-interrupter għandu jiġi testat regularment waqt l-operazzjoni.

(3) Monitoring tal-Wear tal-Contacts

Is-surfaces tal-contacts tal-vakjuum interrupter jwear gradualment meta jiġu interrotti kurrenti multipla. Minflok l-aċċrezzjoni tal-wear tal-contacts, l-contact travel jincreas, li fil-ġoħod jincreas il-working stroke tal-bellows, biex jiksemm signifikantemente l-ħajja tagħhom. Tipikament, il-maximum allowable wear elektriku huwa wieħed ta' 3mm. Meta l-wear cumulative jiġi raggiung jew jiġi superat dan il-valur, l-interrupting performance u l-conductivity tal-vakjuum interrupter jdegradi, indikanti l-end ta’ l-ħajja tagħhom.

VI. Konkluzzjoni

Fl-mseleġ tal-vakjuum circuit breakers, għandu jittieħed l-konsiderazzjoni fulla lil l-kondizzjonijiet reali tal-supply tal-enerġija u l-karatteristiċi reali tal-carica mill-part ta' l-load. Il-mseleġ korrett u razjonali tal-circuit breakers jilgħab ruħu rol significanti sabiex jiżżid l-operazzjoni segura u fidwa tas-sistema.