Kõrgepinge laadikere - seguruspärl kombinatsioonilahendus: turvalisuse rakendusjuhend põhineb ülekandekorraldusel

I. Üksikasja ja eesmärk​
See lahendus on mõeldud turvavälgudega, mis tekivad "laadimürgi-lülitiku kombinatsioonse elektriseadmega" tuvastava ümberkanname kuluaega (transfer current) ja tegeliku süsteemi lühikutega voolu vastandamisel, kui kaitstakse võimsustehnikat. Eesmärk on anda selge juhend valiku, kontrolli ja rakendamiseks, et tagada kombinatsioonse elektriseadme õige ja usaldusväärne töö tehisvoolu korral, nii et laadimürg ei kahjustuks liiga suure voolu katkestamisel ja kogu jagamissüsteem oleks kaitstud.

​II. Põhiline mõiste: Ümberkanname kuluaeg (Transfer Current)​

1. ​Määratlus ja mehhanism​
   Ümberkanname kuluaeg on kriitiline vooluväärtus, mis otsustab, kas veafuju katkestab siirde või laadimürg. Selle ilmnemine on tihti seotud kombinatsioonse elektriseadme tööpõhimõttega:
   • ​Väike veafuju: esimese kanali (esimese lahtiloomise kanali) siirdenurk laguneb esimesena, ja selle löögihammas käivitab laadimürgi mehhanismi, mille tulemusena avanevad kõik kolm laadimürgi poolt samaaegselt, katkestades jäänud kaks kanalit.
   • ​Suur veafuju: kõik kolm siirdenurki lagunevad peaaegu korraga ja kiiresti, katkestades veafuju enne, kui laadimürg avaneb.
   • Ümberkanname kuluaeg on täpselt need kahe töörežiimi piirjoon.
2. ​Rahvusvaheline määratlemismeetod​
   IEC standardite kohaselt määratakse ümberkanname kuluaeg (Itr) järgi:
   • Laadimürgi täiskatkese aeg (T0): aeg siirdenurkade löögihammaste aktiveerimisest kuni laadimürgi kontaktide täielikule eraldumiseni.
   • Siirdenurkade aeg-voolu karakteristikukäik: -6,5% tootmisvigu karakteristikukäigul, 0,9 × T0 tööajale vastav vooluväärtus on ümberkanname kuluaeg.
3. ​Klassifitseerimine ja mõjutavad tegurid​
   • ​Nimetatud ümberkanname kuluaeg: tootja poolt antud standardväärtus, mis põhineb maksimaalsel siirdenurka elementi suurusele.
   • ​Tegelik ümberkanname kuluaeg (Ic,zy)​: insenerlikel rakendustel tuleb kinnitada väärtus, mis tuleneb tegelikult valitud siirdenurka elementi suurusest ja T0-st karakteristikukäigul.
   • ​Põhilised mõjutavad tegurid: laadimürgi täiskatkese aeg T0 on peamine tegur. Väiksem T0 tõstab ümberkanname kuluaega. Siirdenurkade omadused on samuti tegur.

​III. Põhiline rakendamise printsiip ja kontrolliprotsess​

1. ​Kuldreegel​
   Turvalisuse tagamiseks tuleb rahuldada järgmine tingimus:
   Teisendatud kolmekanaline lühikutega vool tehisvoolu madalvoolulistel bussoodel, teisendatud kõrgevooluliselt (Isc) > Kombinatsioonse elektriseadme tegelik ümberkanname kuluaeg (Ic,zy)
   • ​Kui rahuldatud: kolmekanaline lühikutega vool katkesta siirdenurk, kaitstes laadimürgi.
   • ​Kui mitte rahuldatud: laadimürg peab katkestama voolu (umbes kaks kanalit lühikutega voolu) ja kannatab raske ajutise taastumise pingel (TRV), mis muudab katkestamise väga tõenäoliseks ja viib õnnetusteni.
2. ​Valiku ja kontrolli sammud​
   Kombinatsioonse elektriseadme õigeks rakendamiseks tuleb järgida järgmisi samme:
3. ​Süsteemi parameetrite kogumine: saada süsteemi lühikutega voolu suurus, tehisvoolu suurus ja takistuspinge.
4. ​Esimene valik: Teisendaja nimetatud voolu põhjal, esialgu vali sobivad siirdenurkade spetsifikatsioonid ja laadimürgi tüüp.
5. ​Omadate voolude arvutamine:
   o Arvuta kolmekanaline lühikutega vool tehisvoolu madalvoolulistel bussoodel ja teisenda kõrgevooluliselt (Isc).
   o Valitud siirdenurkade spetsifikatsioonide ja laadimürgi T0-aega põhjal viidata tootja poolt antud karakteristikukäigule, et saada tegelik ümberkanname kuluaeg (Ic,zy).
6. ​Põhiline kontroll: võrrela Isc ja Ic,zy.
   o Kui Isc > Ic,zy, siis kontroll läbib ja lahendus on põhitõttu ohutu.
   o Kui Isc < Ic,zy, siis lahenduses on risk ja tuleb võtta optimeerimismeetmeid (vt IV osa).
7. ​Lõplik võimekontroll: kinnita, kas valitud laadimürgi nimetatud ümberkanname kuluaega katkestamise võime on suurem kui arvutatud Ic,zy. See on lõplik ohutuse baarier.

​IV. Juhend erinevatel stsenaariumidel​

1. ​Tehisvoolu suurus ≤ 630kVA​
   • ​Lahendus: kombinatsioonse elektriseadme kasutamine on tavaliselt ohutu ja majanduslik.
   • ​Selgitus: nagu tabelis näidatud, 500kVA ja 630kVA tehisvoolutehnika (4% takistuspinge) korral, kui süsteemi lühikutega voolu suurus on piisav, on tingimus Isc > Ic,zy lihtsalt rahuldatud.
   • ​Soovitus: saab valida tavapärase aeriaallikaga laadimürgi kombinatsioonse elektriseadme.
2. ​Tehisvoolu suurus 800 ~ 1250kVA​
   • ​Lahendus: kõrge riski rühma, rangel kontroll on kohustuslik.
   • ​Analuus: nagu tabelis näidatud, isegi 6% takistuspingu korral on raske rahuldada tingimust Isc > Ic,zy 800kVA ja suuremate tehisvoolutehnikate korral. Kui valitakse vakuum- või SF6-laadimürgi, millel on väiksem T0, siis ümberkanname kuluaeg on suurem, mis muudab tingimuse veelgi raskemaks rahuldatavaks.
   • ​Optimeerimismeetmed:
   o Eelistada aeriaallikaga laadimürgi pikema täiskatkese aega (T0) jaoks, et vähendada ümberkanname kuluaega ja lihtsustada tingimuse rahuldamist.
   o Aktiivselt suhelda tootjatega, et uurida, kas vakuum- või SF6-laadimürgi saab kohandada (suurendades T0-d) ja saada väiksem ümberkanname kuluaeg.
   o Kui arvutuste ja kontrolli järel tingimust ei saa rahuldada, tuleb kombinatsioonse elektriseadme lahendust hüljata.
   • ​Lõplik soovitus: 1000kVA ja 1250kVA tehisvoolutehnikate, eriti kuivtehisvoolutehnikate korral, soovitatakse tugevalt otse võtmeringide kasutamist.
3. ​Tehisvoolu suurus > 1250kVA​
   • ​Lahendus: kaitseks ja kontrolliks tuleb kasutada võtmeringe.
   • ​Selgitus: sellisel suurusel on lühikutega voolu taseme ületanud kombinatsioonse elektriseadme usaldusväärse kaitse ulatuse. Võtmering on ainus ohutu valik.

​V. Kokkuvõte ja erijuhtumid​

1. ​Kontroll on kohustuslik: ära jäta kogemusele või lihtsalt rakenda kombinatsioonseid elektriseadmeid tehisvoolu suuruse alusel. Peab tegema Isc ja Ic,zy arvutusi ja võrdlust.
2. ​Arvesta laadimürgi tüübi mõju: ära eeldage, et vakuum- või SF6-laadimürgid, mis on tugevamad katkestamisel, on paremad. Nende väiksem T0 tõstab ümberkanname kuluaega, mis võib muuta tingimuse rahuldamise raskemaks ja seeläbi lisada riske.
3. ​Süsteemi lühikutega voolu suuruse tähtsus: süsteemi lühikutega voolu suurus mõjutab Isc väärtust. Väiksemates lühikutega voolu suurusega süsteemides, nagu tööstusparkides või võrgupunktidel, saavad need küsimused rohkem välja, ja valikul on vaja eraldi ettevaatusi.