Wat is het verschil tussen een recloser en een paalbreker?

Velen hebben mij gevraagd: “Wat is het verschil tussen een recloser en een paalgeplaatste schakelaar?” Het is moeilijk om dat in één zin uit te leggen, dus ik heb dit artikel geschreven om het duidelijk te maken. In feite dienen reclosers en paalgeplaatste schakelaars een zeer vergelijkbaar doel—ze worden allebei gebruikt voor controle, bescherming en monitoring op buitenliggende overhoofdse distributielijnen. Echter, er zijn aanzienlijke verschillen in de details. Laten we ze een voor een bekijken.

1. Verschillende markten
Dit kan wellicht het grootste onderscheid zijn. Reclosers worden wijdverspreid gebruikt op overhoofdse lijnen buiten China, terwijl China een model heeft geadopteerd gebaseerd op paalgeplaatste schakelaars gepaard met Feeder Terminal Units (FTU's). Deze benadering schept een kunstmatige scheiding tussen primaire en secundaire apparatuur, wat pas recentelijk heeft geleid tot pogingen voor diepgaande integratie van primaire en secundaire systemen. Daarentegen was internationale praktijk altijd gekenmerkt door een diepgaand geïntegreerde primaire-secundaire ontwerp vanaf het begin.

China heeft ooit een nationale norm voor reclosers uitgevaardigd—GB 25285-2010—gebaseerd op IEC 62271-111:2005. Verwijs niet naar deze norm, want de 2005-editie van IEC 62271-111 is bijna volledig herschreven; het gebruik ervan kan tot verwarring leiden.

Historisch gezien richtte Chinas energie-industrie zich meer op technologie-import dan op originele innovatie. Later resulteerden de standaardisatiestrategieën van State Grid en China Southern Power Grid in sterk homogene producten bij fabrikanten, met een lage innovatiecapaciteit en grotendeels symbolische productmanagementrollen.

Internationaal onderscheiden grote merken zich duidelijk—iedereen biedt unieke ontwerpen, kenmerken en waardevoorschriften. Vanuit dit perspectief heeft Chinas distributieapparatuursector nog een lange weg te gaan voordat hij zich losmaakt van een "copycat"-mentaliteit en echte onafhankelijke innovatie bereikt.

2. Productcompositie
Reclosers bevatten inherent een controller—zonder deze kunnen ze eenvoudigweg niet functioneren. Daarentegen gebruiken paalgeplaatste schakelaars meestal veerverstuursystemen en kunnen ze werken met slechts een handmatig mechanisme plus een overstromingsuitkoppelbobijn. Fundamenteel is een recloser een diepgaand geïntegreerd primaire-secundair apparaat, terwijl een schakelaar en FTU als twee afzonderlijke producten worden behandeld.

Dit onderscheid heeft in China blijvende verwarring veroorzaakt. Zelfs vandaag de dag herkennen de meeste bedrijven (en ingenieurs) niet dat een recloser per definitie een strak geïntegreerd systeem is—zowel organisatorisch als technisch—and hebben hun teams daarom niet aangepast.

3. Spanningsensoren
Vroege paalgeplaatste schakelaars hadden meestal geen spanningsensoren, terwijl reclosers meestal standaard zes spanningsensoren hadden. Met de recente drang naar diepgaande primaire-secundaire integratie in China is dit verschil grotendeels verdwenen.

4. Normen
Reclosers voldoen aan IEC 62271-111 (equivalent aan ANSI/IEEE C37.60), terwijl schakelaars voldoen aan IEC 62271-100. Deze verschillende normen resulteren in aanzienlijke verschillen in productspecificaties en typeproeven.

Cruciaal is dat tijdens typeproeven de korte-slaguitkoppeling van een recloser volledig wordt bestuurd door zijn eigen geïntegreerde controller, niet door externe signalen van een substation. Met andere woorden, volgens de norm is een schakelaar geen zelfbeschermend apparaat—het vereist een externe uitkoppelcommando—terwijl een recloser inherent zelfbeschermend is.

5. Bedrijfsmechanisme
Reclosers gebruiken meestal permanente magneetmechanismen, terwijl paalgeplaatste schakelaars meestal veerverstuursystemen gebruiken.
Zelfs bij het vergelijken van een recloser met een permanente magneetpaalgeplaatste schakelaar gepaard met een FTU, blijven belangrijke verschillen bestaan.

6. Herkoppelingsschema en logica
Reclosers ondersteunen snelle, configureerbare herkoppelingsschemas—bijvoorbeeld: O–0,5s–CO–2s–CO–2s–CO (drie openstaans, vier operaties). Daarentegen ondersteunen typische Chinese paalgeplaatste schakelaars alleen langzamere schema's zoals O–0,3s–CO–180s–CO.

Het kernfunctieverschil ligt in de controller software. Hoewel beide beschermende apparaten zijn, is de software in internationale reclosers en domestische FTU's gedurende de tijd aanzienlijk uiteengegaan.

Herkoppelingslogica in globale reclosers is het resultaat van decennia R&D door internationale fabrikanten. Om diverse klantbehoeften te voldoen, is deze logica open en volledig configureerbaar. Bijvoorbeeld, elke "O" (open) operatie kan meerdere beschermingsfuncties toegewezen krijgen:

• Eerste O: 50-1 (instantane overstroom, 600A) + 51-1 (tijd-overstroom, 200A, inverse-tijdcurve)

• Tweede O: …

Daarentegen zijn FTU-herkoppelingslogica en beschermingsinstellingen in China rigide aangepast aan de eisen van State Grid of Southern Grid. De logica is in essentie een zwarte doos—parameters zijn hardgecodeerd, en elke wijziging vereist veranderingen in de onderliggende firmware. Deze ouderwetse softwarearchitectuur blijft algemeen in de binnenlandse industrie.

7. Beschermingsfuncties
Een gedetailleerde vergelijking is hier niet mogelijk, maar beschermingsfilosofieën verschillen sterk vanwege gridstructuur en bedrijfspraktijken.

Bijvoorbeeld, inverse-tijdoverstroombescherming wordt internationaal wijdverspreid gebruikt—met honderden beschikbare curves (inclusief Kyle-curves en door de gebruiker gedefinieerde opties)—niet alleen de vier standaard IEC-curves. China gebruikt deze zelden.

Internationale reclosers bieden meestal twee tot vier instanties van elke beschermingsfunctie (bijv. 50-1, 50-2, 50-3, 50-4) om een flexibele configuratie over meerdere herinschakelingspogingen mogelijk te maken. Op vergelijkbare wijze wordt de Gevoelige Aardfout (SEF)-bescherming—die in het buitenland veel gebruikt wordt—in China zelden toegepast.

8. Communicatieprotocollen
DNP3.0 is buitengewoon populair in het buitenland, maar wordt in China bijna niet gebruikt. Bovendien vereist DNP3.0 in internationale toepassingen door de gebruiker configureerbare puntlijsten, wat betekent dat reclosers volledig ondersteuning moeten bieden aan aangepaste gegevensafbeelding—een eis die hoge ontwikkelingsvereisten stelt.

Ten slotte, hier is een afbeelding die Victor, een pionier in de Chinese gemeenschap voor de export van elektrische uitrusting, met mij heeft gedeeld. Het toont vele wereldwijde merken van reclosers—maar geen enkel Chinees merk.

Toch geloof ik stellig dat binnen de komende 20 jaar een Chinees merk zal oprijzen tot een wereldwijd erkende leider in reclosers. En dat bedrijf zal niet alleen uitblinken in schakelapparatuur hardware—maar ook in sterke capaciteiten in intelligente controle, software en digitale integratie.