Kako se razlikujejo ponovni zapiralec in stolpiški preklopnik?

Številni ljudje so me vprašali: „Kakšna je razlika med ponovnim vklopnikom in stolpnim stikalnikom?“ Težko je pojasniti v eni povedi, zato sem napisal ta članek, da bi razjasnil. Pravzaprav imata ponovna vklopila in stolpni stikalniki zelo podobne namene – uporabljata se za nadzor, zaščito in spremljanje na zunanjih napajalnih vodih. Obstajajo pa pomembne razlike v podrobnostih. Poglejmo jih po enega.

1. Različni trgi
To je morda največja razlika. Ponovna vklopila se široko uporabljajo na nadzemnih vodih izven Kitajske, medtem ko je Kitajska sprejela model, ki temelji na stolpnih stikalnikih v kombinaciji s FTU (enotami za priključne vode). Ta pristop umetno ločuje primarno in sekundarno opremo, kar je vodilo le v nedavne poskuse globoke integracije primarnih in sekundarnih sistemov. Medtem mednarodna praksa od začetka zaznamuje globoko integrirano primarno-sekundarno konstrukcijo.

Kitajska je nekoč izdala nacionalni standard za ponovna vklopila – GB 25285-2010 – ki temelji na IEC 62271-111:2005. Tega standarda ne upoštevajte, saj je izdaja IEC 62271-111 iz leta 2005 skoraj popolnoma prenovljena; če se nanjo zanašate, vas lahko vodi v zablodo.

Zgodovinsko gledano je bil kitajski energetski sektor osredotočen na uvoz tehnologije namesto na izvirno inovacijo. Pozneje so standardizacijske strategije State Grida in China Southern Power Grida povzročile visoko homogenost izdelkov med proizvajalci, z nizko sposobnostjo inovacij in v veliki meri simboličnimi vlogami pri upravljanju izdelkov.

Na mednarodni ravni se glavne blagovne znamke jasno razlikujejo – vsaka ponuja različne konstrukcije, funkcije in edinstvene vrednosti. Iz tega vidika ima kitajski sektor distribucijske opreme še dolgo pot, preden se bo osvobodil »kopiranja« in dosegel resnično neodvisne inovacije.

2. Sestava izdelka
Ponovna vklopila vgrajeno vključujejo krmilnik – brez njega preprosto ne morejo delovati. Nasprotno pa stolpni stikalniki običajno uporabljajo vzmetne mehanizme in lahko delujejo zgolj z ročnim mehanizmom ter tuljavo za sprožitev ob prenapetosti. Temeljito gledano je ponovno vklopilo globoko integriran primarno-sekundarni aparat, medtem ko se stikalnik in FTU obravnavata kot dva ločena izdelka.

Ta razlika je v Kitajski povzročila trajno zmedo. Še danes večina podjetij (in inženirjev) ne prepoznava, da je ponovno vklopilo po naravi tesno integriran sistem – tako organizacijsko kot tehnično – in ustrezno ni prestrukturirala svojih ekip.

3. Senzorji napetosti
Zgodnji stolpni stikalniki na splošno niso vključevali senzorjev napetosti, medtem ko so bili ponovni vklopilski standardno opremljeni s šestimi senzorji napetosti. Z zadnjim poudarkom na globoki integraciji primarnih in sekundarnih sistemov v Kitajski je ta razpon v veliki meri zaprt.

4. Standardi
Ponovna vklopila sledijo IEC 62271-111 (ekvivalentno ANSI/IEEE C37.60), medtem ko stikalniki sledijo IEC 62271-100. Ti različni standardi povzročajo pomembne razlike v specifikacijah izdelkov in tipnih preskusih.

Ključno je, da je pri ponovnem vklopu kratkostičnega sproženja med tipnim preskusom v celoti odgovoren vgrajeni krmilnik ponovnega vklopa, ne pa zunanji signali iz postaje. Z drugimi besedami, po standardu stikalnik ni samozavarovalni naprava – zahteva zunanji ukaz za sprožitev – medtem ko je ponovno vklopilo po naravi samozavarovalno.

5. Delovni mehanizem
Ponovna vklopila običajno uporabljajo trajne magnetne mehanizme, medtem ko stolpni stikalniki običajno uporabljajo vzmetne mehanizme.
Tudi kadar primerjamo ponovno vklopilo z stolpnim stikalnikom s trajnim magnetom v kombinaciji z FTU, ostanejo ključne razlike.

6. Zaporedje in logika ponovnega vklopa
Ponovna vklopila podpirajo hitra, nastavljiva zaporedja ponovnega vklopa – na primer: O–0,5s–CO–2s–CO–2s–CO (tri odprtja, štiri operacije). Tipični kitajski stolpni stikalniki podpirajo le počasnejše zaporedje, kot je O–0,3s–CO–180s–CO.

Jedrna funkcionalna razlika leži v programski opremi krmilnika. Čeprav sta obe napravi zaščitni, se programska oprema mednarodnih ponovnih vklopil in domačih FTU v času močno razlikujeta.

Logika ponovnega vklopa globalnih ponovnih vklopil je rezultat desetletij razvoja mednarodnih proizvajalcev. Da bi izpolnili različne potrebne strank, je logika odprta in v celoti nastavljiva. Na primer, vsako dejanje "O" (odprtje) lahko dodelimo več funkcijam zaščite:

• Prvo O: 50-1 (takojšnja prenapetost, 600 A) + 51-1 (časovna prenapetost, 200 A, inverzna časovna krivulja)

• Drugo O: …

Nasprotno so logika ponovnega vklopa in nastavitve zaščite FTU v Kitajski trdo prilagojene zahteve State Grid ali Southern Grid. Logika je v bistvu črna škatla – parametri so trdo kodirani in vsaka sprememba zahteva spremembe osnovne programske opreme. Ta zastarela arhitektura programske opreme ostaja pogosta v domačem sektorju.

7. Funkcije zaščite
Podrobnejše primerjave tukaj ni mogoče opraviti, vendar se filozofije zaščite močno razlikujejo zaradi strukture omrežja in obratovalnih navad.

Na primer, inverzna časovna zaščita pred prenapetostjo se široko uporablja mednarodno – s stotine razpoložljivih krivulj (vključno s krivuljami Kyle in uporabniško določenimi možnostmi) – ne samo štirje standardni IEC krivulje. V Kitajski jih redko uporabljajo.

Mednarodni prepoklopiči tipično zagotavljajo dva do štirje primeri vsake funkcije zaščite (npr. 50-1, 50-2, 50-3, 50-4), da omogočijo prilagodljivo konfiguracijo skozi več poskusov ponovnega zapiranja. Podobno je občutljiva zaščita na zemeljskih napak (SEF) — pogosta v tujini — redko uporabljena v Kini.

8. Komunikacijski protokoli
DNP3.0 je zelo priljubljen v tujini, vendar je skoraj neuporabljen v Kini. Poleg tega za mednarodne uporabe DNP3.0 zahteva konfigurabilne seznam točk, kar pomeni, da morajo prepoklopiči v celoti podpirati prilagodljivo mapiranje podatkov—zahtevna razvojna zahteva.

Na koncu je tu slika, ki jo mi je posredoval Victor, pionir kitajske skupnosti za izvoz električnega oprem. Prikazuje veliko globalnih znamk prepoklopičev, vendar ni nobene kitajske.

Vendar trdno verjamem, da se v naslednjih 20 letih bo ena kitajska znamka vzponila in postala globalno priznani vodja na področju prepoklopičev. In ta podjetje ne bo le odlično v strojni opremi za preklopljive vezlaje, temveč bo imelo močne sposobnosti na področju pametne kontrole, programske opreme in digitalne integracije.