Key Differences: IEEE vs IEC Vacuum Circuit Breakers Тооцогчийн салбарт IEEE болон IEC цөмний түүхий тооцогчидын хувьд анхаарах арга замууд

میانگین‌های بین دیودهای خلاء مطابق با استاندارد IEEE C37.04 و IEC/GB

دیودهای خلاء طراحی شده برای رعایت استاندارد آمریکای شمالی IEEE C37.04، تفاوت‌های کلیدی طراحی و عملکردی نسبت به آنهایی که با استانداردهای IEC/GB سازگار هستند، دارند. این تفاوت‌ها عمدتاً از نیازهای ایمنی، خدماتی و یکپارچگی سیستم در رویکردهای تجهیزات قاطع کننده آمریکای شمالی نشأت می‌گیرند.

1. مکانیسم بدون پیوستگی (عملکرد ضد پمپاژ)

مکانیسم "بدون پیوستگی" - که عملکردی معادل با ضد پمپاژ است - تضمین می‌کند که اگر سیگنال مکانیکی بدون پیوستگی (بدون پیوستگی) قبل از هر دستور پیوستگی (برقی یا دستی) اعمال و حفظ شود، قطع کننده نباید حتی به طور موقت پیوسته شود.

• در صورت آغاز سیگنال بدون پیوستگی، تماس‌های متحرک باید به موقعیت کاملاً باز بازگردند و در آنجا باقی بمانند، صرف نظر از دستورهای پیوستگی مداوم.

• این مکانیسم ممکن است نیاز به آزادسازی انرژی پруی ذخیره شده در زمان عملکرد داشته باشد.

• با این حال، حرکت تماس‌ها در این فرآیند نباید فاصله تماس را بیش از ۱۰٪ کاهش دهد یا توان تحمل الکتریکی فاصله را تضعیف کند. تماس‌ها باید در وضعیت کاملاً جدا شده و باز باقی بمانند.

• هر دو قفل‌های الکتریکی و مکانیکی باید پیوستگی را در این شرایط منع کنند.

روش‌های اجرایی:

• قفل الکتریکی: یک سولنوئید پیوستگی را منع می‌کند. وقتی دکمه بدون پیوستگی (دستی یا برقی) فشار داده می‌شود، میکروسویچ ۱ (در شکل ۲ نشان داده شده) کویل پیوستگی را خاموش می‌کند. همزمان، شاخه سولنوئید بیرون می‌آید تا به طور مکانیکی دکمه پیوستگی را مسدود کند. علاوه بر این، میکروسویچ ۲ بسته می‌شود و تماس معمولاً باز خود را به صورت سری در مدار کویل پیوستگی قرار می‌دهد، که پیوستگی الکتریکی را منع می‌کند.

• طراحی مکانیکی جایگزین: دکمه پیوستگی ممکن است فشار داده شود، اما انرژی ذخیره شده در پریش به هوای آزاد (یعنی بدون بار) آزاد می‌شود، به جای اینکه به محور اصلی منتقل شود تا قطع کننده خلاء را ببندد. این امر ایمنی را تضمین می‌کند در حالی که اجازه می‌دهد عملکرد مکانیکی بدون پیوستگی واقعی انجام شود.

2. آزادسازی خودکار پریش (ASD)

ASD (آزادسازی خودکار پریش) یک نیاز ایمنی کلیدی تحت استانداردهای IEEE است. این مورد الزام می‌کند که قطع کننده نباید در حالت شارژ شده (پریش شارژ شده) باشد زمانی که در یا از قفسه خود راکت می‌شود - چه از موقعیت تست به موقعیت خدمت یا از داخل یا به داخل قفسه تجهیزات قاطع کننده حرکت کند.

• این امر جلوگیری می‌کند از مواجهه کارکنان با مکانیزم‌های پریش با انرژی بالا در زمان مدیریت، و ریسک آزادسازی تصادفی انرژی را حذف می‌کند.

• بنابراین، قطع کننده باید باز و بدون شارژ باشد قبل از آغاز عملیات راکت.

• یک مکانیزم آزادسازی خودکار انرژی باید برای آزادسازی ایمن انرژی پریش ذخیره شده در طول یا قبل از خروج از موقعیت متصل شده یکپارچه شود.

• اگر انرژی قبل از خروج آزاد شود، یک قفل الکتریکی اضافی باید جلوگیری از شارژ خودکار مجدد پریش را انجام دهد تا قطع کننده در طول نگهداری ایمن بماند.

این ویژگی ایمنی کارکنان را افزایش می‌دهد و با پروتکل‌های ایمنی آمریکای شمالی برای تجهیزات قاطع کننده پوشش داده شده مطابقت دارد.

3. MOC – نمایانگر موقعیت تماس‌های اصلی (C37.20.2-7.3.6)

متفاوت از قطع کننده‌های IEC/GB، که در آن سوییچ‌های کمکی (مثلاً S5/S6) نشان‌دهنده موقعیت تماس اصلی معمولاً در داخل قفسه مکانیسم عملیاتی قطع کننده نصب شده و مستقیماً توسط محور اصلی از طریق یک لینک (ساده و قابل اعتماد) محرک می‌شوند، استانداردهای IEEE الزام می‌کنند که سوییچ‌های کمکی باز/بسته (MOC) در داخل قفسه تجهیزات ثابت نصب شوند، نه روی خود قطع کننده.

هدف این الزام:

• اجازه دادن به تست سیستم ثانویه بدون قطع کننده: اجازه می‌دهد تکنسین‌ها موقعیت قطع کننده (باز/بسته) را با استفاده از یک سنسر یا شبیه‌ساز شبیه‌سازی کنند، که امکان تأیید رله‌های محافظ، مدارهای کنترل و سیستم‌های سیگنال‌رسانی را حتی زمانی که قطع کننده از قفسه خارج شده است، فراهم می‌کند.

• پشتیبانی از مدارهای کمکی با جریان بالا: سیستم‌های کنترل قدیمی گاهی نیاز به سیگنال‌رسانی با جریان بالا (مثلاً >5A) داشتند، که تماس‌های پلاگ ثانویه استاندارد (معمولاً برای سیم ۱.۵ میلی‌متری طراحی شده) نمی‌توانند به طور قابل اعتماد انتقال دهند. سوییچ‌های MOC ثابت امکان استفاده از سیم با ضخامت بیشتر در قفسه را فراهم می‌کنند.

چالش‌های طراحی:

• محور اصلی قطع کننده باید سوییچ MOC ثابت را در هر دو موقعیت تست و خدمت محرک کند.

• یک لینک محرک (بالا، پایین یا جانبی) باید حرکت را از قطع کننده متحرک به سوییچ ثابت منتقل کند.

• این نیازمند یک اتصال متحرک به جای اتصال سخت است، که پیچیدگی مکانیکی را افزایش می‌دهد.

• به دلیل نیروهای تأثیر زیاد در طول عملکرد و تolerانس‌های ترازبندی بالقوه، قابلیت اطمینان و تحمل مکانیکی مهم است.

• IEEE حداقل ۵۰۰ عملکرد مکانیکی برای مکانیزم‌های MOC الزام می‌کند، اما در عمل، آنها باید عمر مکانیکی کامل قطع کننده (اغلب ۱۰۰۰۰ عملکرد) را داشته باشند.

• جرم اضافی لینک می‌تواند سرعت بسته شدن و به ویژه باز شدن را تحت تأثیر قرار دهد، بنابراین مولفه‌های سبک وزن و کم‌惯性组件对于最小化性能影响至关重要。

4. TOC – 测试和连接位置指示器 (C37.20.2-7.3.6)

与IEC/GB断路器不同，其中位置指示器（例如S8/S9）通常安装在断路器底盘上并通过推进螺钉驱动，IEEE标准要求测试和连接（TOC）位置开关固定在开关柜隔间内。

• 这些开关检测并指示断路器手车的物理位置：无论是连接（服务）、测试还是断开（抽出）位置。

• 固定在隔间内确保了与断路器内部状态无关的一致、可靠的指示。

• 这支持安全联锁（例如，防止未完全连接时闭合）并允许远程监控断路器位置。

5. 真空灭弧室的机械触头磨损指示器

与SF₆断路器不同，真空灭弧室是密封单元，具有面对面接触且没有引弧角或预插入触头。中断故障电流和正常机械操作都会导致触头侵蚀和磨损。

• 触头磨损是真空断路器电气寿命的主要决定因素。

• 虽然许多算法基于操作次数、短路电流水平和电弧时间来估算电气寿命，但这些大多是理论或经验性的。

• 由于首次清除极、电流相位和单个单元差异，预测寿命往往与实际物理磨损不完全相关。

• 软件预测与实际物理退化之间存在差距。

因此，北美市场要求直接集成到真空灭弧室或操作机构中的机械触头磨损指示器。

• 这种视觉或机械仪表允许维护人员在检查时直接观察触头磨损程度。

• 它提供了剩余触头寿命的可靠物理测量，增强了预测性维护，并确保在故障前及时更换。