Kernverskille: IEEE vs IEC Vakuumbreker

Verskille Tussen Vakuumkringbreekers wat aan IEEE C37.04 en IEC/GB-Standarde Voldoen

Vakuumkringbreekers wat ontwerp is om aan die Noord-Amerikaanse IEEE C37.04-standaard te voldoen, wys verskeie sleutelontwerps- en funksionele verskille in vergelyking met dié wat aan IEC/GB-standarde voldoen. Hierdie verskille kom hoofsaaklik voort uit veiligheids-, bedienings- en stelselintegrasie-eise in Noord-Amerikaanse skakelstoelpraktyke.

1. Vryloop Mekanisme (Anti-Pomping Funksie)

Die "vryloop" mekanisme – funksioneel gelykstaande aan 'n anti-pomping kenmerk – verseker dat as 'n meganiese vryloop (vryloop) sein toegepas en gehandhaaf word voor enige sluitbevel (elektries of handmatig), die breekpunt nie selfs vir 'n oomblik mag sluit nie.

• Sodra 'n vryloop sein begin, moet die bewegende kontakte terug keer en bly in die volledig oop posisie, ongeag voortdurende sluitbevele.

• Hierdie mekanisme kan die vrylating van opgeslaan veerenergie tydens operasie vereis.

• Tog mag kontakbeweging tydens hierdie proses die kontakgat nie meer as 10% verlaag nie, en dit mag die dielektriese weerstandsvermoë van die gat nie kompromitteer nie. Kontakte moet in 'n volledig geïsoleerde, oop toestand bly.

• Baie elektriese en meganiese interlocks moet sluiting onder hierdie omstandighede verhoed.

Implementering Metodes:

• Elektriese Interlock: 'n Solenoïed verhoed sluiting. Wanneer die vryloopknoppie (handmatig of elektries) ingedruk word, de-energieseer Mikroskakelaar 1 (soos getoon in Fig. 2) die sluitingspoel. Tegelyk strek die solenoïed plunger uit om die sluitingknoppie meganies te blokkeer. Daarby sluit Mikroskakelaar 2, en sit sy normaal oop kontak in reeks met die sluitingspoel-sirkel, wat elektriese sluiting verhoed.

• Alternatiewe Meganiese Ontwerp: Die sluitingknoppie kan ingedruk word, maar die opgeslaan energie in die veer word in die lug vrygelate (d.w.s., sonder belasting), eerder as om na die hoof-as oorgedra te word om die vakuumonderbreker te sluit. Dit verseker veiligheid terwyl meganiese aktivering sonder werklike sluiting toegelaat word.

2. Outomatiese Veervrylating (ASD)

ASD (Outomatiese Veervrylating) is 'n kritiese veiligheidsvereiste volgens IEEE-standaarde. Dit bepaal dat die kringbreekpunt nie in 'n opgelaaide (veergeenergiseerde) toestand mag wees wanneer dit in of uit sy kompartement gerank word – of dit nou van proef- na bediensposisie beweeg, of uit of in die skakelstoelkubus ingetrek word nie.

• Hiermee word verhoed dat personeel blootgestel word aan hoë-energie veermekanismes tydens hanteer, wat die risiko van perongelukse energievrylating elimineer.

• Daarom moet die breekpunt oop en ongelaaide wees voordat rankoperasies begin.

• 'n Toegewyde outomatiese energievrylatingmekanisme moet geïnkorporeer word om die opgeslaan veerenergie veilig tydens of voor uittrekking uit die verbonden posisie vry te laat.

• As energie vrygelaat word voordat verwydering plaasvind, moet 'n addisionele elektriese interlock outomatiese hergeenergising van die veer verhoed, wat verseker dat die breekpunt tydens instandhouding veilig bly.

Hierdie kenmerk verhoog personeelveiligheid en stem ooreen met Noord-Amerikaanse veiligheidsprotokolle vir metaalbeklee skakelstoel.

3. MOC – Hoofkontakte Posisie Aanduiër (C37.20.2-7.3.6)

In teenstelling met IEC/GB-breekpunte, waar bybehorende skakelaars (bv. S5/S6) wat hoofkontakposisie aandui tipies binne die breekpunt se bedieningsmekanisme-omhulsel en direk deur die hoof-as via 'n skakeling gedryf word (eenvoudig en betroubaar), vereis IEEE-standaarde dat die Hoof-Open/Hoof-Gesluit (MOC) bybehorende skakelaars binne die vaste skakelstoelkompartement, nie op die breekpunt self, geplaas moet word nie.

Doel van Hierdie Vereiste:

• Stel Sekondêre Stelseltoetsing Sonder die Breekpunt In: Laat tegnisici toe om die breekpunt-posisie (oop/gesluit) met 'n toetssondeer of simulator te simuleer, wat die verifikasie van beskermingsreles, beheersirkels en seinstelsels moontlik maak – selfs wanneer die breekpunt uit die kubus verwyder is.

• Ondersteun Hoogstrooom Bybehorende Sirkels: Ouder beheerstelsels het soms hoogsroome sein (bv. >5A) vereis, wat standaard sekondêre plugkontakte (tipies gerateer vir 1.5 mm² draad) nie betroubaar kan dra nie. Vaste MOC-skakelaars laat geskikte draadgaan in die kompartement toe.

Ontwerp Uitdagings:

• Die breekpunt se hoof-as moet die vaste MOC-skakelaar in beide proef- en bediensposisies dryf.

• 'n Dryflingking (bo, onder, of kant gemonteer) moet beweging van die bewegende breekpunt na die statiese skakelaar oordra.

• Dit vereis 'n beweglike koppeling eerder as 'n starre verbinding, wat meganiese kompleksiteit verhoog.

• Geekeerd hoog inslagkrag tydens operasie en potensiële uitlyningstoelaatbaarhede, is betroubaarheid en meganiese hardheid krities.

• IEEE vereis 'n minimum van 500 meganiese operasies vir MOC-mekanismes, maar in praktyk moet hulle die breekpunt se volle meganiese lewe (gewoonlik 10 000 operasies) match.

• Die bygevoegde lingkingmassa kan die sluiting en veral die oopmaakspoed affekteer, so liggewig, lae-inerties komponente is noodsaaklik om prestasie-effek te minimeer.

4. TOC – Proef en Verbonden Posisie Aanduiër (C37.20.2-7.3.6)

In teenstelling met IEC/GB-breekpunte, waar posisieaanduiërs (bv. S8/S9) gewoonlik op die breekpunt se chassis gemonteer en deur die rangskruipskroef gedryf word, vereis IEEE-standaarde dat die Proef en Verbonden (TOC) posisieskakelaars binne die skakelstoelkompartement vasgeplaat moet word.

• Hierdie skakelaars detecteer en sein die fisiese posisie van die breekpuntkar: of dit in die Verbonden (Bediens), Proef, of Onverbonden (Uitgetrek) posisie is.

• Vasgeplaat in die kompartement verseker dit dat dit konsekwente, betroubare aanduiding onafhanklik van die breekpunt se interne toestand gee.

• Dit ondersteun veilige interlocks (bv. verhoed sluiting wanneer nie volledig verbonden nie) en maak afstandbediening van breekpunt-posisie moontlik.

5. Meganiese Kontakversletting Aanduiër vir Vakuumonderbrekers

In teenstelling met SF₆-kringbreekers, is vakuumonderbrekers geslote eenhede met aangebring kontakte en geen booghornewe of vooraf-ingesette kontakte nie. Baie onderbreking van foutstrome en normale meganiese operasies veroorsaak kontakversletting en sleet.

• Kontakversletting is die primêre bepaler van 'n vakuumbreekpunt se elektriese lewe.

• Waar baie algoritmes die elektriese lewe baseer op aantal operasies, kortsluitstroomvlakke, en boogtyd, is hierdie grootliks teoreties of empiries.

• Geekeerde eerste-pol-om-te-klaar, strooomfasiek, en individuele eenheidverskille, word voorspelde lewe dikwels nie presies gekorreleer met werklike fisiese sleet nie.

• Daar bestaan 'n gaping tussen sagteware gebaseerde voorspellings en werklike fisiese degradasie.

Daarom vra die Noord-Amerikaanse mark 'n meganiese kontakverslettingaanduiër direk geïntegreer in die vakuumonderbreker of bedieningsmekanisme.

• Hierdie visuele of meganiese meetinstrument laat instandhoudingspersoneel toe om die graad van kontakversletting tydens inspeksie direk te waarnem.

• Dit verskaf 'n betroubare, fisiese meting van oorblywende kontaklewe, wat voorspellende instandhouding verhoog en tydelike vervanging voordat mislukking plaasvind verseker.