Orta gerilim güç dağıtım sistemlerinde (tipik olarak 3,6kV ila 40,5kV arasında), elektrik devresi izolasyonu operasyonel güvenliğin, şebeke stabilitesinin ve kazaların önlenmesinin sağlanması açısından çok önemlidir.Metal mahfazalı şalt sistemisavunmanın ana hattı olarak hizmet vermektedir.
Peki metal mahfazalı bir şalt sistemi normal ve arıza koşullarında devreleri tam olarak nasıl izole eder? Fiziksel bölümlendirmeyi, gelişmiş yalıtım ortamlarını, güvenilir devre kesicileri ve kusursuz kilitleme sistemlerini birleştiren çok katmanlı bir mühendislik yaklaşımına dayanır.
1. Fiziksel Bölümlendirme: Metal Bariyer
Metal mahfazalı şalt donanımının tanımlayıcı özelliği, çelik levhalar (genellikle alüminyum-çinko kaplı çelik) kullanılarak dahili olarak farklı, lokalize bölmelere bölünmüş topraklanmış metal mahfazasıdır.
Endüstri lideri gibi standart bir zırhlı çıkarılabilir ünitede[Bağlantıyı Buraya Ekleyin: KYN28A-12 Metal Kaplı Hücre Ürün Sayfası]KYN28A-12-dolap dört ayrı bölmeye ayrılmıştır:
Bara Bölmesi:Ana üç fazlı baraları barındırır.
Devre Kesici (El Arabası) Bölmesi:Çekmeceli vakumlu devre kesiciyi (VCB) içerir.
Kablo Bölmesi:Gelen/giden kabloların, akım trafolarının (CT'ler) ve topraklama anahtarlarının bulunduğu yer.
Alçak Gerilim (Röle) Bölmesi:İkincil kontrol kablolarını ve koruma rölelerini yüksek voltajlı birincil devrelerden yalıtır.
Bu fiziksel ayırma, bir bölmede (örn. kablo bölmesi) bir dahili ark parlaması meydana geldiğinde, metal bariyerlerin arızanın bitişik devrelere veya ana baralara yayılmasını önleyerek hasarı tek bir bölgeyle sınırlandırmasını sağlar.
2. Dielektrik Yalıtım Ortamları
Yüksek gerilimlerde elektrik kesintilerini önlemek için fiziksel mesafe tek başına yeterli değildir. Şalt donanımı, güvenli izolasyon için gereken boşluğu en aza indirmek amacıyla özel izolasyon malzemeleri kullanır.
Hava Yalıtımı (AIS):Standart anahtarlama donanımı, güvenilir yalıtımı sürdürmek için belirli hava boşluğu mesafelerini (örneğin, 12kV sistemler için $\ge 125\text{ mm}$ fazdan faza ve fazdan toprağa açıklık) kullanır.
Katı İzolatörler:Yüksek dereceliepoksi reçineyalıtımlı bara destekleri, çıkış ağızları ve kontak kutuları yaygın olarak kullanılmaktadır. Epoksi reçine mükemmel dielektrik dayanım ve mekanik sağlamlık sağlayarak topraklanmış yapıya akım sızıntısını önler.
Gaz/Sıvı Ortamlar:Kompakt uygulamalarda, özel devre bileşenleri, arkları söndürmek ve canlı parçaları önemli ölçüde daha küçük bir alanda izole etmek için kapalı modüller içindeki SF6 gazını veya alternatif eko gazları kullanır.
3. Vakumlu Devre Kesiciler (VCB'ler) Yoluyla Aktif Devre Kesintisi
Fiziksel bağlantı kesintileri görünür izolasyon sağlarken,Yük veya arıza koşullarında aktif izolasyonağır hizmet tipi bir anahtarlama cihazı gerektirir. Modern metal mahfazalı şalt sistemi öncelikleVakumlu Devre Kesiciler (VCB'ler)modası geçmiş, tehlikeli yağa batırılmış seçenekler yerine.
Kısa devre veya aşırı yük meydana geldiğinde sistem koruma rölesi VCB'ye açma komutu verir. VCB'nin vakum kesicisinin içinde elektrik kontakları ayrılıyor. Yüksek vakumlu ortam, ortaya çıkan elektrik arkını milisaniyeler içinde hızla söndürür ve arızalı devrenin canlı şebeke şebekesinden bağlantısını tamamen keser ve yalıtır.
4. Mekanik ve Elektrikli Kilitleme Sistemleri ("Beşli Önleme")
Bakım sırasında elektrik kazalarının önde gelen nedenlerinden biri insan hatasıdır. Yanlış çalışmayı önlemek için metal mahfazalı şalt sistemi, gelişmiş bir entegre"Beş Önleme" (5 Korumalı) mekanik ve elektrikli kilitleme sistemi.
Gibi modellerde XGN15-12, kilitleme mantığı sıkı operasyonel sıralamayı zorunlu kılar:
Devre kesici el arabasının yük altında çekilmesini/itilmesini önleyin:El arabasının "Test" ve "Servis" konumları arasında hareket ettirilebilmesi için VCB'nin tamamen KAPALI (açık) olması gerekir.
Devre kesicinin yanlışlıkla kapanmasını/açılmasını önleyin:Kararsız şebeke durumları sırasında yetkisiz komutları ortadan kaldırır.
Devre kesicide gerilim varken topraklama anahtarının kapatılmasını önleyin:Bakım topraklamasının aktif, enerjili bir devrede gerçekleştirilememesini sağlar.
Topraklama anahtarı kapalıyken devreye enerji verilmesini önleyin:Sistemi yıkıcı ölü kısa devrelere karşı korur.
Enerjili bir bölmeye girmeyi önleyin:Bölme kapıları (özellikle kablo bölmesi), VCB geri çekilene ve devre tamamen topraklanana kadar mekanik olarak kilitli kalır.
5. Güvenlik İzolasyonu için Sistem Topraklaması
Kalan elektrik enerjisi boşaltılmadan izolasyon tamamlanmaz. Metal mahfazalı şalt sistemi entegre, yüksek kapasiteli bir yapıya sahiptirtopraklama anahtarı.
Devre kesici ve izole edilmiş ayırıcılar aracılığıyla bir devre izole edildikten sonra operatör topraklama anahtarını kapatır. Bu, izole edilmiş devreyi doğrudan toprağa bağlar. Uzun kablolarda depolanan kalan kapasitif yükün güvenli bir şekilde boşaltılmasını sağlar ve bakım personeli kabin içinde çalışırken elektriğin kazara geri beslenmesine karşı koruma sağlar.
Çözüm
Metal mahfazalı şalt sisteminde devre izolasyonu, aşağıdakilerin kapsamlı bir entegrasyonudur:pasif muhafaza bariyerleriVeaktif mekanik/elektrik kontrolleri. Farklı çelik bölmeleri, epoksi reçine yalıtımını, hassas vakum devre kesicilerini ve sıkı "Beş Önleme" kilitlerini birleştiren modern şalt donanımı, yüksek voltaj gücünün operatörler için güvenli bir şekilde kontrol edilmesini ve emniyette kalmasını garanti eder.
Şu tarihte:Şube Elektrik, uluslararası IEC standartlarına uyacak şekilde tasarlanmış birinci sınıf 11kV, 12kV ve 24kV metal mahfazalı şalt cihazları tasarlıyor ve üretiyoruz.
Projenizin güç dağıtım güvenliğini optimize etmek mi istiyorsunuz?
Gangheng Electric'in Teknik Desteğiyle İletişime Geçinbugün 24 saat içinde size özel bir mühendislik çizimi ve fiyat teklifi alacaksınız.
Referanslar
IEC 62271-200: Yüksek gerilim anahtarlama donanımı ve kontrol donanımı - Bölüm 200: 1 kV'un üzerinde ve 52 kV'a kadar (dahil) nominal gerilimler için AC metal mahfazalı anahtarlama donanımı ve kontrol donanımı.
IEEE C37.20.2: Metal Kaplı Anahtarlama Donanımı Standardı.