Vad är skillnaden mellan en återställare och en stolpebrytare

Många har frågat mig: "Vad är skillnaden mellan en återställare och en stolpsmonterad strömbrytare?" Det är svårt att förklara i en mening, så jag har skrivit den här artikeln för att klargöra. I själva verket används både återställare och stolpsmonterade strömbrytare till liknande ändamål—de används båda för kontroll, skydd och övervakning på utomhusbaserade överbryggningar. Men det finns betydande skillnader i detaljerna. Låt oss titta på dem en efter en.

1. Olika marknader
Detta kan vara den största skillnaden. Återställare används ofta på överbryggningar utanför Kina, medan Kina har antagit en modell baserad på stolpsmonterade strömbrytare kombinerade med Feeder Terminal Units (FTU). Denna metod delar primär- och sekundäreutrustning artificiellt, vilket endast nyligen har lett till försök att djupt integrera primära och sekundära system. Internationellt har praxis alltid inneburit djup integration av primär- och sekundärdesign från början.

Kina utfärdade en gång en nationell standard för återställare—GB 25285-2010—baserad på IEC 62271-111:2005. Använd inte denna standard, eftersom 2005-versionen av IEC 62271-111 har omfattande omarbetats; att lita på den kan leda dig vilse.

Historiskt sett fokuserade Kinas energisektor mer på teknikutbyte än på ursprunglig innovation. Senare resulterade standardiseringsstrategier från State Grid och China Southern Power Grid i mycket homogena produkter mellan tillverkare, med låg innovationskapacitet och i stort sett symboliska produktledningsroller.

Internationellt skiljer sig de stora märkena tydligt—varje märke erbjuder unika design, funktioner och värdepropositioner. Från detta perspektiv har Kinas distributionsutrustningssektor fortfarande en lång väg kvar innan den kan släppa en "kopieringsmentalitet" och uppnå genuin självständig innovation.

2. Produktsammansättning
Återställare innehåller inbyggt en kontroller—utan den kan de helt enkelt inte fungera. I kontrast använder stolpsmonterade strömbrytare vanligtvis fjäderdrivna mekanismer och kan fungera med bara en manuell mekanism plus en överströmningsspänningsbobin. Fundamentalt är en återställare en djupt integrerad primär-sekundär-enhet, medan en strömbrytare och FTU behandlas som två separata produkter.

Denna distinktion har orsakat bestående förvirring i Kina. Även idag misslyckas de flesta företag (och ingenjörer) med att inse att en återställare i sin natur är ett tätt integrerat system—både organisationellt och tekniskt—and har inte reorganiserat sina team därefter.

3. Spänningsmätare
Tidiga stolpsmonterade strömbrytare inkluderade generellt inte spänningsmätare, medan återställare vanligtvis kom standard med sex spänningsmätare. Med den senaste pressen för djup integration av primär- och sekundärsystem i Kina har denna lucka till stor del lagts.

4. Standarder
Återställare följer IEC 62271-111 (ekvivalent med ANSI/IEEE C37.60), medan strömbrytare följer IEC 62271-100. Dessa olika standarder resulterar i betydande skillnader i produktspecifikationer och typprov.

Kritiskt under typprov styrs en återställares kortslutningsskydd fullständigt av dess inbyggda kontroller, inte av externa signaler från en anläggning. Med andra ord, enligt standarden är en strömbrytare inte en självskyddande enhet—it kräver ett externt tripkommando—medan en återställare är inbyggt självskyddande.

5. Drivmekanism
Återställare använder vanligtvis permanentmagnetmekanismer, medan stolpsmonterade strömbrytare vanligtvis använder fjädermekanismer.
Även när man jämför en återställare med en permanentmagnet-stolpsmonterad strömbrytare kombinerad med en FTU finns det viktiga skillnader.

6. Återställningssekvens och logik
Återställare stöder snabba, konfigurerbara återställningssekvenser—till exempel: O–0.5s–CO–2s–CO–2s–CO (tre öppningar, fyra operationer). I kontrast stöder typiska kinesiska stolpsmonterade strömbrytare endast långsammare sekvenser som O–0.3s–CO–180s–CO.

Den kärnfunktionsmässiga skillnaden ligger i kontrollprogramvaran. Trots att båda är skyddande enheter har programvaran i internationella återställare och inhemska FTU divergerat betydande över tid.

Återställningslogik i globala återställare är resultatet av decenniers forskning och utveckling av internationella tillverkare. För att möta mångsidiga kundbehov är denna logik öppen och fullständigt konfigurerbar. Till exempel kan varje "O" (öppning) tilldelas flera skyddsfunctioner:

• Första O: 50-1 (oöverlagd överströmning, 600A) + 51-1 (tidsöverströmning, 200A, invers-tidskurva)

• Andra O: …

I kontrast är FTU-återställningslogik och skyddsinställningar i Kina rigidt anpassade efter State Grid eller Southern Grid-krav. Logiken är i grunden en svart ruta—parametrar är hårdkodade, och eventuella modifieringar kräver ändringar i underliggande firmware. Denna föråldrade programvararkitektur är fortfarande vanligt förekommande i den inhemska industrin.

7. Skyddsfunctioner
En detaljerad jämförelse är inte möjlig här, men skyddsfilosofier skiljer sig betydande på grund av nätstrukturella och driftvanor.

Till exempel används invers-tidsöverströmningsskydd vidt spridd internationellt—med hundratals tillgängliga kurvor (inklusive Kyle-kurvor och användardefinierade alternativ)—inte bara de fyra standard IEC-kurvorna. Dessa används sällan i Kina.

Internationella återställare erbjuder vanligtvis två till fyra instanser av varje skydds-funktion (till exempel 50-1, 50-2, 50-3, 50-4) för att möjliggöra en flexibel konfiguration över flera återställningsförsök. På liknande sätt används känslig jordfelsskydd (SEF) – vanligt utomlands – sällan i Kina.

8. Kommunikationsprotokoll
DNP3.0 är extremt populärt utomlands men används praktiskt taget inte alls i Kina. Dessutom kräver DNP3.0 i internationella applikationer användardefinierade punktlistor, vilket innebär att återställarna måste fullt ut stödja anpassad datamappning – ett krävande utvecklingskrav.

Till sist, här är en bild som delades med mig av Victor, en pionjär inom exporten av elutrustning i Kina. Den visar många globala återställarmärken – men inte ett enda kinesiskt.

Ändå tror jag fast att inom de kommande 20 åren kommer ett kinesiskt märke att stiga upp och bli en globalt erkänd ledare inom återställare. Och det företaget kommer inte att vara ett som bara utmärker sig i brytarens hårdvara, utan ett med starka förmågor inom intelligenta kontrollsystem, mjukvara och digital integration.