В чем разница между реклоузером и опорным выключателем

Многие люди спрашивали меня: «В чём разница между автоматическим выключателем с повторным включением и опорным выключателем?» Трудно объяснить это в одном предложении, поэтому я написал эту статью для прояснения. На самом деле, автоматические выключатели с повторным включением и опорные выключатели выполняют очень похожие функции — оба используются для управления, защиты и мониторинга наружных воздушных линий электропередачи. Однако существуют значительные различия в деталях. Давайте рассмотрим их по порядку.

1. Разные рынки
Это, возможно, самое большое различие. Автоматические выключатели с повторным включением широко используются на воздушных линиях за пределами Китая, тогда как в Китае принят подход, основанный на опорных выключателях в паре с блоками терминалов фидера (FTU). Такой подход искусственно разделяет первичное и вторичное оборудование, что привело лишь недавно к попыткам глубокой интеграции первичного и вторичного оборудования. Напротив, международная практика изначально всегда предусматривала глубоко интегрированную конструкцию первичного и вторичного оборудования.

Китай ранее выпустил национальный стандарт для автоматических выключателей с повторным включением — GB 25285-2010, основанный на IEC 62271-111:2005. Не ссылайтесь на этот стандарт, поскольку издание 2005 года стандарта IEC 62271-111 было практически полностью переписано; использование его может ввести вас в заблуждение.

Исторически энергетическая отрасль Китая делала упор на импорт технологий, а не на оригинальные инновации. Позже стратегии стандартизации Государственной сетевой компании и Южной сетевой компании Китая привели к высокой однородности продукции у производителей, низкому уровню инноваций и в основном символическим ролям в управлении продукцией.

На международном уровне крупные бренды четко дифференцируются — каждый предлагает уникальные конструкции, функции и особые ценности. С этой точки зрения, сектор распределительного оборудования в Китае ещё далек от преодоления менталитета «копирования» и достижения подлинной самостоятельной инновационной деятельности.

2. Состав изделия
Автоматический выключатель с повторным включением изначально включает в себя контроллер — без него он просто не может функционировать. Напротив, опорные выключатели обычно используют пружинные механизмы и могут работать только с ручным механизмом плюс катушкой максимального тока. По сути, автоматический выключатель с повторным включением представляет собой глубоко интегрированное первично-вторичное устройство, в то время как выключатель и FTU рассматриваются как два отдельных изделия.

Это различие вызвало постоянную путаницу в Китае. Даже сегодня большинство компаний (и инженеров) не осознают, что автоматический выключатель с повторным включением по своей природе является тесно интегрированной системой — как организационно, так и технически — и не реорганизовали свои команды соответствующим образом.

3. Датчики напряжения
Ранние опорные выключатели, как правило, не включали датчики напряжения, тогда как автоматические выключатели с повторным включением обычно поставлялись со стандартными шестью датчиками напряжения. В связи с недавними усилиями по глубокой интеграции первичного и вторичного оборудования в Китае, этот разрыв в значительной степени устранён.

4. Стандарты
Автоматические выключатели с повторным включением соответствуют IEC 62271-111 (эквивалентно ANSI/IEEE C37.60), тогда как выключатели следуют IEC 62271-100. Эти различные стандарты приводят к значительным различиям в спецификациях изделий и типовых испытаниях.

Важно отметить, что во время типовых испытаний отключение при коротком замыкании автоматического выключателя с повторным включением полностью контролируется его собственным встроенным контроллером, а не внешними сигналами от подстанции. Другими словами, согласно стандарту, выключатель не является самозащищённым устройством — ему требуется внешняя команда на отключение, тогда как автоматический выключатель с повторным включением изначально является самозащищённым.

5. Приводной механизм
Автоматические выключатели с повторным включением обычно используют механизмы с постоянными магнитами, в то время как опорные выключатели, как правило, используют пружинные механизмы.
Даже при сравнении автоматического выключателя с повторным включением с опорным выключателем с постоянным магнитом и FTU остаются ключевые различия.

6. Последовательность и логика повторного включения
Автоматические выключатели с повторным включением поддерживают быстрые, настраиваемые последовательности повторного включения — например: O–0.5 с – CO – 2 с – CO – 2 с – CO (три отключения, четыре операции). Напротив, типичные китайские опорные выключатели поддерживают только более медленные последовательности, такие как O–0.3 с – CO – 180 с – CO.

Основное функциональное различие заключается в программном обеспечении контроллера. Хотя оба являются защитными устройствами, программное обеспечение международных автоматических выключателей с повторным включением и отечественных FTU значительно расходилось с течением времени.

Логика повторного включения в мировых автоматических выключателях с повторным включением является результатом десятилетий исследований и разработок международных производителей. Чтобы удовлетворить разнообразные потребности клиентов, эта логика открыта и полностью настраиваема. Например, каждой операции «O» (отключение) можно назначить несколько функций защиты:

• Первое O: 50-1 (мгновенный ток перегрузки, 600 А) + 51-1 (ток перегрузки с выдержкой времени, 200 А, обратная временная характеристика)

• Второе O: …

Напротив, логика повторного включения и настройки защиты FTU в Китае жестко адаптированы под требования Государственной сетевой компании или Южной сетевой компании. Логика по сути представляет собой «чёрный ящик» — параметры жёстко закодированы, и любое изменение требует модификации базовой прошивки. Такая устаревшая архитектура программного обеспечения остаётся распространённой во всей отечественной отрасли.

7. Функции защиты
Подробное сравнение здесь невозможно, но философия защиты сильно различается из-за структуры сети и эксплуатационных привычек.

Например, защита от перегрузки по току с обратной зависимостью от времени широко используется на международном уровне — доступны сотни кривых (включая кривые Кайла и пользовательские опции), а не только четыре стандартные кривые МЭК. В Китае эти кривые почти не применяются.

Международные реклоузеры обычно предоставляют от двух до четырех экземпляров каждой функции защиты (например, 50-1, 50-2, 50-3, 50-4), чтобы обеспечить гибкую настройку при нескольких попытках перезакрытия. Аналогично, защита чувствительного заземления (SEF) — распространенная за рубежом — редко используется в Китае.

8. Протоколы связи
DNP3.0 чрезвычайно популярен за границей, но практически не используется в Китае. Более того, DNP3.0 в международных применениях требует настраиваемых пользователем списков точек, что означает, что реклоузеры должны полностью поддерживать пользовательскую карту данных — это сложное требование к разработке.

Наконец, вот изображение, которое мне прислал Виктор, пионер в области экспорта энергетического оборудования Китая. Оно показывает множество глобальных брендов реклоузеров, но ни одного китайского среди них нет.

Однако я твердо верю, что в течение следующих 20 лет китайский бренд станет мировым лидером в производстве реклоузеров. И эта компания будет отличаться не только своим превосходством в аппаратном обеспечении коммутационного оборудования, но и сильными возможностями в области интеллектуального управления, программного обеспечения и цифровой интеграции.