Hva er forskjellen mellom en rekobryter og en stolpebryter?

Mange mennesker har spurt meg: "Hva er forskjellen mellom en recloser og en stolpebryter?" Det er vanskelig å forklare i én setning, så jeg har skrevet denne artikkelen for å avklare. I virkeligheten har reclosers og stolpebrytere svært lik funksjon – de brukes begge til kontroll, beskyttelse og overvåking på utendørs overhengende distribusjonslinjer. Imidlertid er det betydelige forskjeller i detaljene. La oss se nærmere på dem en etter en.

1. Forskjellige markeder
Dette kan være den største forskjellen. Reclosers er mye brukt på overhengende linjer utenfor Kina, mens Kina har valgt en modell basert på stolpebrytere kombinert med Feeder Terminal Units (FTU). Denne tilnærmingen deler primære og sekundære enheter kunstig, noe som først nylig har ført til forsøk på dyp integrasjon av primære og sekundære systemer. I motsetning til dette har internasjonale praksiser alltid hatt dyp integrert primær-sekundær design fra starten av.

Kina utgav engang en nasjonal standard for reclosers – GB 25285-2010 – basert på IEC 62271-111:2005. Ikke referer til denne standarden, da 2005-utgaven av IEC 62271-111 er nesten helt omskrevet; å stole på den kan føre deg feil.

Historisk sett har Kinas kraftindustri fokuset seg mer på teknologifremmede import enn på opprinnelig innovasjon. Senere resulterte standardiseringsstrategier fra State Grid og China Southern Power Grid i høy grad homogene produkter fra produsenter, med lav innovasjonskapasitet og i stor grad symboliske produktledelsesroller.

Internasjonalt skiller store merkenavn seg klart ut – hver byr på unike design, egenskaper og unike verdiproposisjoner. Sett fra dette perspektivet har Kinas distribusjonsekviperingsektor fortsatt lang vei å gå for å bli kvitt en "kopimaskin"-tankegang og oppnå ekte selvstendig innovasjon.

2. Produktkomposisjon
Reclosers inkluderer i seg selv en kontroller – uten den kan de ikke fungere. I motsetning til dette bruker stolpebrytere typisk fjederdrevne mekanismer og kan fungere bare med en manuell mekanisme pluss en overstrømningstrippspole. Fundamentalt er en recloser en dyp integrert primær-sekundær enhet, mens en bryter og FTU behandles som to separate produkter.

Denne forskjellen har ført til vedvarende forvirring i Kina. Selv i dag anerkjenner de fleste selskaper (og ingeniører) ikke at en recloser i seg selv er et tett integrert system – både organisatorisk og teknisk – og har ikke reorganisert sine team i henhold til dette.

3. Spenningsensorer
Tidlige stolpebrytere inkluderte generelt ikke spenningsensorer, mens reclosers typisk kom med seks spenningsensorer som standard. Med den nylige bevegelsen mot dyp primær-sekundær integrasjon i Kina, har denne forskjellen i stor grad blitt lukket.

4. Standarder
Reclosers følger IEC 62271-111 (ekvivalent til ANSI/IEEE C37.60), mens brytere følger IEC 62271-100. Disse ulike standardene fører til betydelige forskjeller i produktspesifikasjoner og typeprøver.

Viktig er at under typeprøving styres en reclosers kortslutningsavskjed fullstendig av sin egen integrerte kontroller, ikke av eksterne signaler fra en understasjon. Med andre ord, ifølge standarden er en bryter ikke en selvbeskyttende enhet – den krever en ekstern trip-kommando – mens en recloser er inntil sin natur selvbeskyttende.

5. Drivmekanisme
Reclosers bruker typisk permanentmagnetmekanismer, mens stolpebrytere vanligvis bruker fjedermechanismer.
Selv når man sammenligner en recloser med en permanentmagnetstolpebryter kombinert med en FTU, er det viktige forskjeller som gjelder.

6. Lukkingssekvens og logikk
Reclosers støtter rask, konfigurerbar lukkingssekvens – for eksempel: O–0.5s–CO–2s–CO–2s–CO (tre åpninger, fire operasjoner). I motsetning til dette støtter typiske kinesiske stolpebrytere bare langsammere sekvenser som O–0.3s–CO–180s–CO.

Den kjernen funksjonelle forskjellen ligger i kontrollerprogramvaren. Selv om begge er beskyttende enheter, har programvaren i internasjonale reclosers og kinesiske FTUs divergere betydelig over tid.

Lukkingslogikken i globale reclosers er resultatet av tiår med R&D av internasjonale produsenter. For å møte diverse kundebehov, er denne logikken åpen og fullstendig konfigurerbar. For eksempel kan hver "O" (åpning) operasjon tildeles flere beskyttelsesfunksjoner:

• Første O: 50-1 (momentan overstrømning, 600A) + 51-1 (tidsoverstrømning, 200A, invers-tidskurve)

• Andre O: …

I motsetning til dette er FTU-lukkingslogikk og beskyttelsesinnstillinger i Kina rigid tilpasset State Grid eller Southern Grid krav. Logikken er i grunnen en sort boks – parametre er hardkodet, og noen endringer krever endringer i underliggende firmware. Denne utdaterte programvarkarkitekturen er fremdeles vanlig i den innenlandske industrien.

7. Beskyttelsesfunksjoner
En detaljert sammenligning er ikke mulig her, men beskyttelsesfilosofier varierer sterkt på grunn av nettstrukturen og driftsvaner.

For eksempel er invers-tidsbasert overstrømningsskydd vidt brukte internasjonalt – med hundrevis av tilgjengelige kurver (inkludert Kyle kurver og brukerdefinerte alternativer) – ikke bare de fire standard IEC-kurvene. Dette brukes sjeldent i Kina.

Internasjonale rekloserere gir vanligvis to til fire forekomster av hver beskyttelsesfunksjon (f.eks. 50-1, 50-2, 50-3, 50-4) for å tillate fleksibel konfigurering over flere rekloseforsøk. På samme måte er Følsom jordfeil (SEF)-beskyttelse—vanlig i utlandet—sjeldent brukt i Kina.

8. Kommunikasjonsprotokoller
DNP3.0 er utremt populær utvendig, men nesten ikke brukt i Kina. I tillegg krever DNP3.0 i internasjonale applikasjoner brukerkonfigurerbare punktlistene, noe som betyr at rekloserer må støtte fullstendig egendefinert datamapping—en krevende utviklingskrav.

Til slutt, her er et bilde delt med meg av Victor, en pioner i Kinas eksportfellesskap for strømtiltak. Det viser mange globale rekloseremerker—men ikke ett eneste kinesisk.

Jeg tror imidlertid fast på at innen de neste 20 år vil et kinesisk merke stige opp og bli en globalt anerkjent leder i reklosere. Og dette selskapet vil ikke være et som bare er fremragende i bryterhårdvare—men et med sterke evner innen intelligent kontroll, programvare og digital integrasjon.