Topraklama Anahtarının Temel İşlevleri ve Yüksek Gerilim Devrelerinde Neden Zorunlu Olduğu

Öncelikle, temel bir yönlendirme noktası: uygulamaya bağlı olarak, topraklama anahtarları iki kategoriye ayrılır — bakım topraklama anahtarı ve hızlı hareketli topraklama anahtarı (FES). Birincisi rutin bakım topraklamasını yönetir.

Bakım topraklamasına ek olarak, kısa devre akımına dayanabilir ve onu kapatabilir ve ekstra yüksek gerilim/ultra yüksek gerilim (EHV/UHV) hatlarında ikincil ark akımını ortadan kaldırma görevini de üstlenir. Aşağıda açıklanan beş işlevden ilki her iki tip tarafından paylaşılırken, son ikisi hızlı hareketli topraklama anahtarı tarafından gerçekleştirilir.

Yüksek Güvenilirlikli İç Mekan Yüksek Gerilim Topraklama Anahtarı

1. Topraklama Anahtarının Temel İşlevleri

Bu işlevler aşağıda detaylandırılmıştır.

1. Bakım için güvenli topraklama: ekipman veya hat bakım için enerjisiz bırakıldığında, topraklama anahtarı izole edilmiş ekipmanı veya devreyi güvenilir bir şekilde toprağa bağlayarak görünür bir mekanik topraklama noktası oluşturur. Bu, sadece yanlış çalışmadan kaynaklanan ani yeniden enerjilendirmeyi etkili bir şekilde önlemekle kalmaz, aynı zamanda bakım noktasını toprağa sağlam bir şekilde kısa devre yaparak komşu enerjili hatlardan kaynaklanan indüklenmiş gerilim tehdidini ortadan kaldırır veya büyük ölçüde zayıflatır — bakım personelini korur.

2. Kalıntı statik yükün boşaltılması: yüksek gerilim ekipmanları (örneğin, kablolar ve kapasitörler) enerjisiz bırakıldıktan sonra, içinde büyük miktarda statik yük kalabilir. Topraklama anahtarı bunu hızla toprağa boşaltarak artık gerilimi ortadan kaldırır ve personel ekipmana dokunduğunda onları elektrik çarpmasından korur.

3. İndüklenmiş akımların anahtarlanması: paralel hava iletim hatlarında, bir devre bakım için enerjisiz bırakıldığında, elektromanyetik ve elektrostatik indüksiyon, enerjisiz devre üzerinde indüklenmiş gerilim ve akım üretir; bu durum, geçici topraklama hatları bağlandığında veya kaldırıldığında ark oluşumuna neden olabilir. Topraklama anahtarı, yüksüz veya düşük akım koşullarında bu tür indüklenmiş akımları güvenli bir şekilde kapatır ve açar.

4. Kısa devre akımını kapatma (hızlı hareketli topraklama anahtarlarına özgü): anormal koşullar altında (örneğin, bir hat kısa devresi), anma kısa devre kapatma kapasitesine sahip hızlı hareketli bir topraklama anahtarı, kısa devre akımına dayanabilir ve onu kapatarak arızayı hızlı bir şekilde gidermek için topraklama tipi bir arızaya dönüştürür ve böylece hem ekipmanı hem de personeli korur. Sıradan bakım topraklama anahtarları bu yeteneğe sahip değildir.

5. İkincil ark akımını ortadan kaldırma (hızlı hareketli topraklama anahtarı, EHV/UHV hatları için): basitçe ifade etmek gerekirse, tek fazlı bir arıza giderildikten sonra, arızalı faz kaynaktan izole edilmiş olsa da, komşu enerjili fazlar fazlar arası kapasitans ve elektromanyetik kuplaj yoluyla ona enerji enjekte etmeye devam ederek arıza noktasındaki arkın kendi kendine sönmesini zorlaştırır — bu "ikincil ark akımı"dır. Hızlı hareketli topraklama anahtarı otomatik ve hızlı bir şekilde kapanarak ikincil ark akımını boşaltır ve arıza noktasındaki arkın sönmesine yardımcı olur, böylece otomatik yeniden kapama başarı oranını önemli ölçüde artırır.

2. Yüksek Gerilim Devreleri Neden Bir Topraklama Anahtarı İle Donatılmalıdır

Dört ana neden vardır:

1. Personel hayatını koruma ("Beş Önlem"in temeli): yüksek gerilim son derece tehlikelidir. Topraklama anahtarı, yüksek gerilim anahtarlama tesislerinin "Beş Önlem" kilitleme işlevinin temel bir bileşenidir — yani, devre kesicilerin yanlış kapatılmasını ve yanlış açılmasını önlemek; yük altında ayırıcıların açılmasını/kapatılmasını önlemek; enerjiliyken toprağın bağlanmasını veya topraklama anahtarlarının kapatılmasını önlemek; topraklanmış bir sisteme kapatılmasını önlemek; ve canlı bölmelere girişi önlemek.

Mekanik ve elektriksel kilitleme yoluyla, topraklama anahtarı ancak devre kesici açıldıktan ve ayırıcı açıldıktan sonra kapatılabilir; bu, enerjiliyken topraklama veya toprak bağlıyken enerjilendirme gibi ölümcül yanlış çalışmaları temel olarak önler — bakım personeli için nihai güvenlik bariyeridir.

2. Manuel geçici toprak bağlantılarının yerini alma: enerjisiz bakım öncesinde, manuel olarak bağlanan geçici topraklama hatları da boşaltma ve topraklama sağlayabilir, ancak süreç hantaldır ve yanlış çalışmaya karşı kilitlenemez, bu nedenle güvenlik daha zayıftır. Bir topraklama anahtarı, standartlaştırılmış, güvenli ve güvenilir çalışma için elektriksel kilitlemeyi entegre edebilir — yüksek gerilim sistemleri için standart güvenlik önlemi.

3. İndüklenmiş gerilim ve artık gerilimden kaynaklanan yaralanmaların önlenmesi: yüksek gerilim hatları (örneğin, uzun kablolar ve kondansatör bankaları) enerjisiz hale getirildikten sonra, kapasitif etkiler iletkenleri uzun süre yüksek bir potansiyelde tutabilir. Topraklama anahtarı aracılığıyla tam bir deşarj ve sağlam topraklama yapılmadan, bakım personeli ekipmana dokunduğunda kolayca ciddi elektrik çarpmasına maruz kalabilir.

4. Sistem işletim kararlılığının iyileştirilmesi: EHV iletim ağlarında, röle koruması ile birlikte hızlı çalışan topraklama anahtarlarının yapılandırılması, tek faz-toprak arızalarından sonraki ikincil ark akımı sorununu etkili bir şekilde çözer, tekrar kapatma arızalarını önler ve böylece genel şebekenin güvenilirliğini ve kararlılığını sağlar.

3. Özet

Genel olarak, topraklama anahtarı yüksek gerilim güç sistemlerinde hayati bir "güvenlik koruyucusu" rolü oynar ve yukarıda açıklanan işlevlerinin her biri yüksek gerilim devreleri için gerçek bir gereksinimi karşılar. Güvenli bakım topraklaması ve statik yük deşarjı, bakım personelini elektrik çarpmasına karşı koruyan son fiziksel savunma hattını oluşturur; güvenilir elektriksel kilitleme, "Beş Önlem" gereksinimlerini uygulamanın ve ciddi yanlış operasyonları önlemenin temel aracıdır.

Ve hızlı çalışan topraklama anahtarının kısa devre kapatma ve ikincil ark giderme yetenekleri, arıza koruması ve kararlı şebeke işletimi için destek sağlar. Bu nedenle yüksek gerilim devrelerine topraklama anahtarları takılmalıdır — bu, personeli ve ekipmanı korumak için zorunlu bir gereklilik ve güç sisteminin kararlı işletimini sürdürmek için gerekli bir seçimdir.

Düzenleyen Kaynak: Garca