Споредба на различни 10кВ стабло-монтирани преклопчици (изолатор, преклопчик за обработка, прекинувач и предохранител)

1. Што е стубна прекињачка?
   Механичко превклучувачко уредство инсталирано на отворени стубови во 10кВ повисоконапонски високо надворешни линии, користено во предградски и селски распределбени мрежи. Конструирана е за прекинување, затварање и носење токови од линијата и токови на грешки.
   Стубните прекињачки обично се состојат од тело на прекињачката со сензори + FTU (Feeder Terminal Unit). Прекињачките кои се разговараат подолу попадаат во категоријата на стубни изоловачи (изолатори).

2. Класификација на стубни прекињачки
Стубните прекињачки можат да се класифицираат од многу аспекти. Основните методи за класификација и карактеристики се следниве:

Според капацитетот за прекинување:

• а. Стубен изоловач (изолатор): Нема способност за гасење на дуг; не може да се затвори или прекине нормален ток на оптерање. Има видлив прекин (изолаторска рака). Нејзината основна цел е да изолира линиите за осигурување на безопасност при одржба.
• b. Стубна прекињачка за оптерање: Има основна способност за гасење на дуг; може да се затвори, носи и прекине нормален ток на оптерање (≤630A). Може да носи но не може да прекине ток на грешка.
• c. Стубна прекињачка-превклучувач: Силна способност за гасење на дуг; може да се затвори, носи и прекине нормален ток на оптерање (≤630A) и ток на грешка (≥20kA).
• d. Стубна прекињачка-превклучувач (падање прекињачка): Основна функција е да прекине краткоскопски ток; користена за заштита од краткоскопски ток на линиите.

3. Стубен изоловач (изолатор)
Познат и како "изолаторска ножичка", тоа е контролно уредство без механизам за гасење на дуг. Нејзината основна функција е да изолира напонот за осигурување на безопасна одржба на друго електрично опрема. Работата под оптерање не е дозволена (може да се затвори/прекине само слаби циркуити под одредени услови). Тоа е едно од најшироко користените и најчесто оперирани уредства во високонапонско превклучување.

3.1 Основни употреби

• Исклучување на напонот од опремата за одржба, пронаоѓање на грешки, тестiranje kabla i preuređivanje načina rada.
• Kada je otvorena, izolira opremu koja se održava od žive linije, stvarajući pouzdan izolacioni razmak i pružajući "vidljiv, jasan indikator prekida" kako bi se osigurala sigurnost osoblja.
• Služi kao granicni prekidnik između površinskih linija i imovine korisnika, ili između kabelskih linija i površinskih linija.
• Instalirana je na jednoj ili obema stranama vezne prekidnice za opsežnu pretragu grešaka, testiranje kabela i održavanje/zamjenu vezne prekidnice.

3.2 Ključne karakteristike

• Prednosti: Niska cena, jednostavna konstrukcija, otpornost.
• Ograničenja: Ne može raditi pod nominalnim opterećenjem/teškim opterećenjem; ne može prekinuti ili zatvoriti opterećeni tok i tok kratkog spoja.
• Postupak rada: Za uključivanje: "Prvo zatvorite izolator, zatim prekidnik/prekidnik opterećenja." Za isključivanje: "Prvo isključite prekidnik/prekidnik opterećenja, zatim otvorite izolator."
• Posebno dopušteni uvjeti: Može zatvoriti/otvoriti magnetizacijski tok neopterećenih transformatora (≤2A) i kapacitivni tok neopterećenih linija (≤5A).
• Tehnički parametri: Obično, vrhunski prenosivi tok (dinamička stabilnost) ≤40kA (mora se provjeriti prilikom odabira). Mekhanički vijek trajanja iznosi približno 2000 ciklusa.

4. Stubna prekidna opterećenja
Opremljena je jednostavnim uređajem za gašenje luka, može zatvarati i otvarati cirkvite pod opterećenjem. Može prekinuti određene tokove opterećenja i preopterećenja, ali ne može prekinuti tokove kratkog spoja. Treba se koristiti u seriji s visokonaponskim prekidnikom (koji prekida tok kratkog spoja). Funkcionalnost se nalazi između izolatora i prekidnika. Njegova osnovna upotreba je odsjecanje linija i izolacija grešaka.

4.1 Uobičajeni tipovi i karakteristike

4.2 Strukturne karakteristike mainstream proizvoda

• Vakuumski prekidnik opterećenja: Zajednički rezervoar za sve tri faze, opremljen VSP5 elektromagnetskim/springskim mehanizmom za rad. Može imati unutarnje transformatori struje (CTs) i izolacijske razmake. Podržava izlazne kable/terminalne linije. Može biti montiran viseći ili sjedići.
• Prekidnik opterećenja SF₆: Zajednički rezervoar za sve tri faze. Može imati unutarnje transformatori struje (CTs). Opcioni spoljni izolacijski uređaj. Podržava izlazne kable/terminalne linije. Može biti montiran viseći ili sjedići.

5. Stubni prekidnik
Uređaj za prekid sa potpuno sposobnošću za gašenje luka. Može zatvoriti, nositi i prekinuti normalni tok kruga, te može nositi i prekinuti anormalne tokove kruga (preopterećenje, kratki spoj) u određeno vrijeme. Njegova funkcija je ekvivalentna kombinaciji "prekidnika sa fuze + prekomjerne/termorelej". Stubni prekidnici su poznati kao "ponovni prekidnici" ili "automatski ponovni prekidnici". Instalirani na stubovima, to su ključna oprema za zaštitu i kontrolu u segmentima distribucijske mreže.

5.1 Ključne upotrebe

• Sekcionisanje, prekid, kontrola i zaštita segmenata distribucijske linije; sposoban je aktivno prekidati i zatvarati tokove kratkog spoja.
• Obično se koristi za otvaranje/zatvaranje linija; tijekom grešaka, automatski ili ručno (putem uređaja za relejnu zaštitu) preključuje greške linija.
• Instaliran na tačkama granice odgovornosti na 10kV površinskim linijama; može automatski otkloniti jednofazne zemljanske greške i izolirati greške kratkog spoja. Ključni uređaj za nadogradnju automatizacije distribucije.

5.2 Klasifikacija i mainstream proizvodi
Klasificirani prema mediju za gašenje luka: Naftni prekidnik (već uglavnom zastario), SF₆ prekidnik, Vakuumski prekidnik (trenutno mainstream).
Vanjski AC visokonaponski inteligentni vakuumski prekidnici trenutno su preferirani izbor za distribucijske linije, slijedeće osobine:

• Funkcije: Detekcija grešaka, kontrola zaštite, komunikacijske mogućnosti.
• Načini rada: Ručno, električno, daljinsko upravljanje, daljinsko upravljanje glavnog računala.
• Sastav: Tijelo + mehanizam za rad + kontroler (može uključivati unutarnji izolator).
• Dodatne komponente: CT (transformator struje za zaštitu), ZCT (transformator nultog reda struje), PT (transformator napona).

5.3 Tipovi vakuumskog prekidnika

• Prekidnik izolovan SF₆ vakuum: Gašenje luka vakuum + izolacija SF₆. Zajednički rezervoar za sve tri faze. Springski mehanizam za rad. Može imati unutarnje transformatori struje (CTs). Opcioni spoljni izolacijski uređaj. Viseći ili sjedići montaža.
• Prekidnik izolovan zrakom vakuum: Gašenje luka vakuum + izolacija zrakom. Čvrsta poluska za sve tri faze. Springski ili permanentni magnetski mehanizam za rad. Spoljni transformatori struje (CTs). Opcioni spoljni izolacijski uređaj. Sjedići montaža.

6. Prekidnik padanja
Poznat i kao "prekidnik padanja", to je najčešće korišteni prekidnik za zaštitu od kratkog spoja za grane i distribucijske transformatore u 10kV distribucijskim mrežama. Ekonomičan, lako se upravlja i prikladan je za vanjsku uporabu. Široko se koristi za zaštitu i operacije prekidanja na 10kV linijama i primarnoj strani distribucijskih transformatora.

6.1 Ključne upotrebe

• Instaliran na 10kV distribucijskim granama: ograničava područje isključivanja struje. Fungira kao izolator zbog vidljivog prekida, stvarajući siguran okvir za održavanje.
• Instaliran za distribucijske transformatore: služi kao glavna zaštita transformatora, štiti ih od preopterećenja i uticaja kratkog spoja.

6.2 Instalacija i struktura

• Lokacija instalacije: Može biti instaliran na strani izvora prekidnika opterećenja (preferirano kada fuzi ne trebaju često zamjenjivati, omogućava prekidnik opterećenja da izolira napon) ili na strani opterećenja.
• Ključne komponente: Izolator, donja podstavka, donji pokretni kontakt, donji fiksni kontakt, montažna ploča, gornji fiksni kontakt, "napuhivač" kontakt, gornji pokretni kontakt, cev fuzi.

7. Ključne razlike između stubnih prekidnika
Ključne razlike između različitih stubnih prekidnika leže u tri glavna dimenzija: sposobnost gašenja luka, vrste prekidivih struja i funkcija zaštite. Podrobniji usporedni pregled je ispod:

Rezime

• Izolator (izolator): Samo prekida nepopterećeni tok; pruža "vidljivi prekid" za sigurno održavanje.
• Prekidnik opterećenja: Prekida normalni tok opterećenja, ne prekida tok greške; zahtijeva prekidnik za zaštitu od grešaka.
• Prekidnik: Prekida i normalni tok opterećenja i tok greške; zahtijeva koordinaciju s uređajem za relejnu zaštitu; ključni uređaj za zaštitu distribucijske mreže.
• Padajući prekidnik: Specifično prekida tokove kratkog spoja/preopterećenja; pruža niskocijenu zaštitu za grane i transformatore.