מדריך לריקלוזר: איך הוא פועל ולמה חברות חשמל משתמשות בו

1. מהו ריקלוזר?
ריקלוזר הוא מפסק חשמלי אוטומטי בעוצמה גבוהה. כמו מפסק במערכת חשמל ביתית, הוא מפסיק את הזרם כאשר מתרחשת תקלה - כגון קצר לולאה. עם זאת, בניגוד למפסק בית שדורש איפוס ידני, הריקלוזר מפקח אוטומטית על הקו וקובע אם התקלה נפתרה. אם התקלה היא זמאנית, הריקלוזר יסגור מחדש וא RandomForestClassifier will restore power.

ריקלוזרים משמשים באופן נרחב במערכות הפצה - החל ממפעלי משנה ועד עמודי חשמל באזורים מגוריים. הם קיימים במגוון סוגים, כולל ריקלוזרים חד-פאזיים קומפקטיים לקווים חד-פאזיים וריקלוזרים שלושה פאזיים גדולים יותר למפעלי משנה ולקווי הפצה בעוצמות עד 38 kV.

עיצוב והופעה של ריקלוזרים נשלטים על ידי תקנים בינלאומיים כגון ANSI/IEEE C37.60 ו-IEC 62271-111.

2. מדוע להשתמש בריקלוזרים?

מיקשי ריקלוזרים אוטומטיים נחשבים על ידי חברות חשמל ברחבי העולם כמכשירים חיוניים להשגת המטרה העיקרית שלהם: מסירת אספקת חשמל רציפה ומדויקת לתושבים בצורה פשוטה וברת-כלכל.

ריקלוזרים יכולים לזהות ולהפסיק זרמים תקועים, ואז להחזיר את האספקה אוטומטית לאחר שהתקלה הזמנית נפתרה. למעשה, ריקלוזר הוא מכשיר אינטליגנטי עצמאי המסוגל לחוש זרם יתר, למדוד זמן, להפסיק זרם תקוע ולהחזיר את הקו לאספקה.

אם התקלה היא קבועה, הריקלוזר ינעל לאחר מספר פעולות מוגדר מראש - בדרך כלל שלוש עד ארבע ניסיונות - ובכך יבודד את החלק המתקל מהמערכת השארית. יכולת זו מצילה לחברות חשמל זמן רב וויותור פעולה, מאחר והחשמל מחוזר לעיתים אחרי רק שני או שלושה ניצוצים קצרים שלрятує електропостачання без необхідності втручання на місці.

במקרים שבהם שליחת צוות אינה נמנעת, ריקלוזרים עוזרים להקטין את טווח החסימה ומסייעים לעובדי תחזוקה לאתר במהירות את התקלה ולהחזיר את השירות. לקוחות פרטיים, מסחריים, תעשייתיים ומוסדיים כולם נהנים מפחתת הפרעות וויותורים קשורים. ללא רמת אספקה גבוהה זו, הרבה מטעיני מודרניים קריטיים - כגון מחשבים, מחליקי מים וקווים אוטומטיים - היו מתקשים לפעול בצורה אמינה.

3. איך עובד ריקלוזר?

כאשר מתרחשת תקלה בקו, הריקלוזר מאתר אותה ומכניס אוטומטית כדי להפסיק את הזרם. לאחר פרק זמן קצר מאוד - לעתים קרובות כל כך קצר שהוא גורם רק לניצוץ קצר של אור - הריקלוזר מנסה לסגור מחדש ולהחזיר את האספקה. אם התקלה מתמידה, הוא מכניס שוב.

לאחר שלושה ניסיונות כושלים בדרך כלל, הריקלוזר סיווג את התקלה כקבועה ונשאר פתוח (ננעל). בנקודה זו, צוותי חברת החשמל חייבים לבקר במקום כדי לתקן את התשתית המשוכתפת ולהחזיר את הריקלוזר ידנית כדי להחזיר את האספקה.

תקלות קבועות טיפוסיות כוללות:

• נזק ברק למשדרים או ציוד

• ענפים נופלים על קו ומקללים אותו

• התנגשויות רכבים בעמודים או בציוד

4. מהן תקלות זמניות?

רוב התקלות בקווי הפצה מעל ראש הם זמניות. דוגמאות לכלות ברק, משדרים הנושאים ברוח, או מגע זמני שנגרם על ידי ציפורים או בעלי חיים קטנים. התקלות אלו בדרך כלל מתנקות עצמאית כשהוא מפסיק את האספקה ולא גורמות נזק מתמשך לקו.

סוגי תקלות זמניות נפוצים:

• הכאת משדרים עקב רוח

• הצטברות על פני משטחי מבודדים עקב עודף מתח הנגרם על ידי ברק

• מגע זמני בין משדרים חשמליים לבין חלקים מונחים על ידי ציפורים, חיות קטנות או בעלי חיים אחרים

• ענפי עץ מתנגשים בהקשר קצר בקווי חשמל מופעלים

• שערים במהלך החלפת מצבים הגורמים להצטברות על פני מבודדים

נתונים תפעוליים ארוכי טווח וניסיון בשטח מראים בבירור את חשיבות פונקציית "הכנסת והשבת". אם הקו מפסיק את האספקה לרגע, מקור התקלה לרוב נעלם - מה שגורם להצלחה גבוהה בהשבת. לכן, מיקשי ריקלוזרים אוטומטיים כמעט מ霆消除了由于暂时故障或瞬时过流引起的长时间停电。

5. ריקלוזרים מסוגים שונים

5.1 ריקלוזרים חד-פאזיים

ריקלוזרים חד-פאזיים משמשים להגנה על מעגלי חד-פאזה, כגון קווים צדדיים או נקודות יציאה מקו תלת-פאזה. הם יכולים גם להיות מployed על קווי תלת-פאזה בהם רוב الحمل هو חד-פאזה.

במקרה של תקלה קבועה בין פאזה לקרקע, רק הפאזה המושפעת ננעלה, בעוד שהחלק האחר של המערכת להמשיך לספק חשמל - מה שמשפר את המשך השירות הכללי.

בגלל משקלם הקטן בהשוואה לריקלוזרים תלת-פאזה גדולים, יחידות חד-פאזה בדרך כלל מותקנות ישירות על עמודי חשמל או מבנים של מפעל המשנה באמצעות מבדקים מותקנים בהם, מה שאומר שאין צורך בתומכות נוספות.

לפי התכנון, מתחדשים חד-פאזיים יכולים לכלול שליטה הידראולית (ממוזגת לתוך מיכל השמן של המתחדש) או שליטה אלקטרונית (בנוי בקופסת שליטה נפרדת).

בנוסף, מתחדשים חד-פאזיים זמינים כיום גם בצורה של חותך, המייצגת רמה גבוהה של אינטגרציה בין רכיבים ראשוניים לשניוניים. ניתן להתקין אותם ישירות על בסיסי התקנה סטנדרטיים של חותכים, והם בשימוש נפוץ להגנה על מעגלי ענף, עם זרמים מרובים טיפוסיים עד 200 אמפר.

יצרן מייצג הוא חברת S&C Electric Company (ארצות הברית), ש제품 TripSaver® II שלה מהווה דוגמה לסוג זה, כפי שמוצג למטה:

5.2 מתחדשים שלושה-פאזיים

מתחדשים שלושה-פאזיים משמשים בקווי הפצה שלושה-פאזיים כדי לחזק את אמינות המערכת. במקרה של תקלה קבועה, כל שלושת הפאזה נעולים בו זמנית, ובכך מונעים את הסיכון של פאזה יחידה עבור מטענים שלושה-פאזיים קריטיים - כגון מנועים גדולים שלושה-פאזיים - שיכולים להישחק עקב אספקת מתח לא מאוזנת או חלקית.

בחירת מתחדש שלושה-פאזי מתבצעת בהתאם לדרישות הרמות החשמליות, לאמצעי ניתוק ו yalıtım (לדוגמה, שמן, וואקום, או גזים ידידותיים לסביבה), ולבחירה בין שליטה הידראולית (ממוזגת לתוך היחידה) לבין שליטה אלקטרונית (בנוי בקופסת שליטה נפרדת).

5.3 מצב פעולה: ניתוק שלושה-פאזי ואילוץ שלושה-פאזי

זוהי דרך הפעולה הסטנדרטית למתחדשים גדולים. ללא קשר לעובדה אם התקלה היא בין פאזה אחת לקרקע, בין פאזה לפאזה, או בין שלושת הפאזה, כל שלושת הקוטבים מתנתקים בו זמנית בכל פעולה. ניתוק והחזרת כל שלושת הפאזה קשורים מכנית ומופעלים על ידי מנגנון פעולה אחד, המבטיח ביצוע מסונכרן.

מתחדשים שלושה-פאזיים תומכים בהרכבי התקנה שונים, כולל:

• מסגרות להתקנה על עמודים (עבור התקנות בקווי אוויר)

• מסגרות להתקנה בתחנות כוח (עבור התקנות בתחנות כוח או באפליקציות ממונחות)

5.4 מתחדשים שלושה-יחידתיים

מתחדשים שלושה-יחידתיים מופעלים באמצעות שליטה אלקטרונית ומציעים שלושה מצבים של פעולה:

• ניתוק שלושה-פאזי ואילוץ שלושה-פאזי
  כל שלושת הפאזה מתנתקים בו זמנית עקב זרם יתר, חוזרים להתחבר בו זמנית, ופועלים בסדרה זהה.

• ניתוק פאזה אחת ואילוץ שלושה-פאזי
  כל פאזה מבצעת עצירה עצמאית עקב זרם יתר והחזרת חיבור. אם פאזה אחת מתחילה בתהליך האילוץ עקב תקלה קבועה, או אם מוצא "אילוץ" מקומי/רחוק, שתי הפאזות האחרות תיפסקנה ונכנסו לאילוץ, ובכך מונעות תקלה ממושכת של מטען שלושה-פאזי.

• ניתוק פאזה אחת ואילוץ פאזה אחת
  כל פאזה מתנתקת ואילוצה באופן עצמאי, מבלי להשפיע על הפאזות האחרות. מצב פעולה זה משמש בעיקר עבור מטענים דיוריים, או בסצנריות שבהן מטענים שלושה-פאזיים כבר מוגנים נגד תקלה של פאזה אחת על ידי אמצעים אחרים.

מתחדשים שלושה-יחידתיים יכולים להתקין על עמודים באמצעות מסגרת להתקנה על עמוד, או להתקין על מסגרות בתחנות כוח או ישירות על מבנים של תחנות כוח.

6. סוגים של שליטה במתחדש

ה"חכמה" המאפשרת למתחדש לזהות זרם יתר, לבחור את תכונות הזמן-זרם, לבצע פעולות ניתוק והחזרת חיבור, ולהגיע לבסוף לאילוץ מגיעה מהמערכת בשליטה שלו. ישנם שני סוגים chính של שליטה: שליטה הידראולית אינטגרלית ושליטה אלקטרונית הנמצאת בקופסת שליטה נפרדת.

שליטה הידראולית

שליטה הידראולית בשימוש נרחב ברוב המתחדשים חד-פאזיים וחלק מהמתחדשים שלושה-פאזיים. היא קיימת כחלק אינטגרלי של המתחדש עצמו. בשיטה זו, זרם יתר מזוהה על ידי סליל נתק מחובר בטור לקו. כאשר זרם יתר עובר דרך סליל הנתק, הסליל מושך צילינדר, מה שגורם למגעיו של המתחדש להתנתק.

פעולות זמן וסדר מתבצעות על ידי שמן הידראולי הזורם דרך חדרים הידראוליים שונים או פתחים. במתחדשים קטנים יותר, האנרגיה הנדרשת להחזרת החיבור מסופקת על ידי קפיצים, שנטענים על ידי הצילינדר המחובר בטור במהלך פעולה של הגנה על זרם יתר. במתחדשים גדולים יותר, ההחזרת החיבור מתבצעת על ידי סולנויד נפרד המופעל על ידי מתח הקו מהצד המקור של המתחדש.

7. שליטה מבוססת מיקרו-מעבד או אלקטרונית

מערכות שליטה במתחדש מבוססות מיקרו-מעבד או אלקטרוניות בדרך כלל מותקנות בקופסאות שליטה נפרדות, המאפשרותJUSTICE_Adjustment of operating parameters at any time. They can be combined with various accessories to customize basic functions to meet a wide range of application requirements. Compared to hydraulic control, these control methods offer greater flexibility, easier programming and parameter customization, and advanced protection, metering, and automation capabilities. 

בקרה מבוססת מיקרו מעבד בדרך כלל משמשת יחד עם תוכנת ממשק מבוססת מחשב לתכנות הגדרות הבקרה, רישום נתוני מדידה וקביעת פרמטרי תקשורת. מערכת הבקרה מציעה גם כלים אנליטיים מרובים, כולל איתור תקלות, הקלדת אירועים ופונקציות אוסילוגרפיה. הבקרה האלקטרונית נמצאת בשימוש נרחב בריכוזים מרובים של פעלולים מאז אמצע שנות ה-80, ורבים מהיחידות הללו עדיין פועלים באופן אמין כיום.

8. חומרי התערבות של פעלולים

8.1 מתווכי שמן
בפעלולים המאשימים שמן להפסקת זרם, אותו השמן משמש כחומר ההפרדה העיקרי. בחלק מהפעלולים עם בקרה הידראולית, אותו השמן משמש גם לביצוע פונקציות זמן וספירה.

8.2 מתווכי vakuum
מתווכי vakuum מאפשרים הפסקת קשת מהירה ובעלת אנרגיה נמוכה ומציעים יתרונות כגון חיי מגע והפסקה ארוכים, מתח מכני נמוך ובטיחות פעולה גבוהה. מאחר והקשת מתכחדת בוואקום, חיי המגע וההפסקה הרבה יותר גבוהים מאשר בחומרים אחרים להפסקת זרם. בהתאם למודל, חומר ההפרדה עבור פעלולים לוואקום עשוי להיות שמן, אוויר או אפוקסי.