چرا قطع کننده های مدار ولتاژ بالا برای ایمنی شبکه برق حیاتی هستند؟

شبکه‌های برق مدرن تحت فشار شدید الکتریکی، با جریان‌های خطا که می‌تواند از 50 کیلو آمپر تجاوز کند و سطح ولتاژ به 765 کیلو ولت می‌رسد، کار می‌کنند. بدون مکانیزم وقفه سریع و قابل اعتماد، یک اتصال کوتاه منفرد می تواند به خاموشی تبدیل شود که میلیون ها نفر را تحت تاثیر قرار دهد، یا بدتر از آن، باعث انفجارهای فلاش قوس الکتریکی شود که ایستگاه های فرعی را تخریب می کند.قطع کننده مدار ولتاژ بالابه عنوان دستگاه های ایمن نهایی برای شکست خدمت می کنند. آن‌ها نوسان‌های غیرعادی جریان را تشخیص می‌دهند و به صورت مکانیکی تماس‌های الکتریکی را در عرض میلی‌ثانیه از هم جدا می‌کنند و قوس حاصل را با استفاده از رسانه‌های خاموش کننده پیشرفته مانند گاز SF6 یا قطع‌کننده‌های خلاء خاموش می‌کنند. برای اپراتورهای شبکه، یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا یک جزء غیرفعال نیست، بلکه یک محافظ فعال است که بخش های معیوب را در عین حفظ شبکه سالم جدا می کند. در Lugao Power Co.,Ltd، فلسفه مهندسی ما قابلیت اطمینان شکن را در هسته هر استراتژی انتقال و توزیع قرار می دهد، زیرا ما درک می کنیم که ایمنی و تداوم به اقدامات چند ثانیه ای بستگی دارد.

اما چه مکانیسم های خاصی باعث می شود که مدار قطع کننده های ولتاژ بالا در مقایسه با فیوزها یا سوئیچ های قطع کننده بار غیر قابل تعویض باشند؟ پاسخ در توانایی آنها برای قطع مکرر جریان خطا بدون تعمیر، مقاومت در برابر ولتاژهای بازیابی گذرا و هماهنگی با رله های حفاظتی نهفته است. بر خلاف فیوزهایی که پس از یک عملیات خود را از بین می‌برند، یک مدارشکن ولتاژ بالا می‌تواند هزاران بار باز و بسته شود، که آن را برای طرح‌های بسته شدن مجدد خودکار که خطاهای موقت (مانند صاعقه) را به طور خودکار پاک می‌کنند، ایده‌آل می‌کند. علاوه بر این، طرح‌های مدرن از سنسورهای نظارت بر وضعیت استفاده می‌کنند که تخریب عایق را قبل از وقوع خرابی پیش‌بینی می‌کنند. در این راهنمای دقیق، فیزیک انقراض قوس را بررسی می‌کنیم، فناوری‌های شکن را با هم مقایسه می‌کنیم و بینش‌های عملی در مورد انتخاب و آزمایش ارائه می‌کنیم. کارخانه ما بیش از 15000 واحد قطع کننده مدار ولتاژ بالا را برای شرکت های برق جهانی تولید کرده است و ما چهار دهه تجربه میدانی را به اشتراک می گذاریم تا به شما کمک کنیم شبکه ایمن تر و انعطاف پذیرتر بسازید.

فهرست مطالب

• 1. چرا قطع جریان خطا به جای فیوز، مدار قطع کننده ولتاژ بالا را می طلبد؟
• 2. فن آوری های مختلف خاموش کردن قوس چگونه بر عملکرد قطع کننده مدار ولتاژ بالا تأثیر می گذارد؟
• 3. چه پارامترهای کلیدی یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا قابل اعتماد را برای استفاده در پست تعریف می کند؟
• 4. چگونه زمان‌بندی منظم و تست‌های مقاومت تماسی می‌توانند طول عمر مدارشکن ولتاژ بالا را افزایش دهند؟
• سوالات متداول (سؤالات متداول)
• نتیجه گیری

چرا قطع جریان خطا به جای فیوز، مدار قطع کننده ولتاژ بالا را می طلبد؟

هنگامی که یک اتصال کوتاه در یک خط انتقال رخ می دهد، جریان می تواند در کمتر از یک سیکل (16.7 میلی ثانیه در 60 هرتز) به 20 تا 60 برابر سطح عادی افزایش یابد. فیوزها، در حالی که ارزان هستند، با ذوب یک عنصر داخلی پاسخ می دهند و یک مدار باز برگشت ناپذیر ایجاد می کنند. با این حال، فیوزها از سه عیب کشنده برای کاربردهای ولتاژ بالا رنج می‌برند: ناتوانی در قطع چندین خطا، عدم کنترل از راه دور، و عملکرد ضعیف تحت ولتاژهای بازیابی گذرا بالا. قطع کننده های مدار ولتاژ بالا از طریق دقت الکترومکانیکی بر هر محدودیتی غلبه می کنند. کارخانه ما در Lugao Power Co., Ltd. ثابت کرده است که یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا می تواند تا 30 رویداد خطا را قبل از نیاز به تعویض کنتاکت با موفقیت قطع کند، در حالی که یک فیوز پس از هر کار نیاز به تعویض دستی دارد. این تفاوت به ساعت ها در مقابل هفته ها زمان خاموشی در یک پست 138 کیلوولت تبدیل می شود.

فیزیک انقراض کمان را در نظر بگیرید. هنگامی که تماس های قطع کننده جدا می شوند، یک قوس الکتریکی تشکیل می شود که جریان را از طریق گاز یونیزه نگه می دارد. یک مدارشکن ولتاژ بالا نه تنها باید به صورت مکانیکی باز شود، بلکه باید شکاف را سریعتر از سیستم باز یونیزه کند. این توسط:

• جداسازی تماس با سرعت بالا:سرعت باز شدن 2 تا 5 متر در ثانیه قوس را کشیده و مقاومت آن را افزایش می دهد.
• تزریق متوسط ​​خاموش کننده:قطع کننده های گاز یا خلاء SF6 الکترون ها را از پلاسمای قوس جذب می کنند و قدرت دی الکتریک را افزایش می دهند.
• ناودان قوسی و سیم پیچ های مغناطیسی:این اجزاء، قوس را وارد صفحات شکاف می کنند و آن را به بخش های کوچکی تقسیم می کنند که به سرعت سرد می شوند.
• مدیریت ولتاژ بازیابی گذرا (TRV):یک مدارشکن ولتاژ بالا شامل خازن ها و مقاومت های درجه بندی برای شکل دادن به شکل موج ولتاژ در سراسر شکاف باز می شود و از احتراق مجدد جلوگیری می کند.

از منظر ایمنی، تفاوت حتی آشکارتر است. فیوزها می توانند به شدت منفجر شوند که جریان های خطای زیاد را قطع کنند و قطعات مذاب و سرامیک را به حرکت درآورند.قطع کننده مدار ولتاژ بالادر مقابل، در محفظه های فلزی زمینی با دریچه های کاهش فشار محصور شده اند. کارخانه ما یک آزمایش مقایسه ای انجام داد: یک فیوز 38 کیلو ولتی که در معرض یک خطای 25 کیلو آمپری قرار داشت، متلاشی شد، در حالی که مدار شکن ولتاژ بالا LVB 145 کیلوولت ما با موفقیت یک خطای 40 کیلو آمپری را بدون هیچ آسیب خارجی برطرف کرد. علاوه بر این، بریکرهای مدرن از راه دور از طریق SCADA پشتیبانی می‌کنند و رله‌های محافظ را قادر می‌سازند تا خطاها را در کمتر از 3 چرخه جدا کنند. این سرعت از ناپایداری ژنراتور جلوگیری می کند و از فروپاشی ولتاژ که منجر به خاموشی می شود جلوگیری می کند. برای شرکت‌های برق، توانایی بخش‌بندی سریع شبکه با استفاده از قطع‌کننده‌های مدار ولتاژ بالا، تفاوت بین یک قطع محلی و یک فاجعه منطقه‌ای است. بنابراین، فیوزها به سادگی نمی توانند الزامات ایمنی و قابلیت اطمینان شبکه های مدرن ولتاژ بالا را برآورده کنند.

در نهایت، مدیریت دارایی به نفع شکنان است. یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا بازخورد وضعیت مداوم را از طریق کنتاکت های کمکی و نمایشگرهای چگالی گاز ارائه می دهد. این داده ها امکان تعمیر و نگهداری پیش بینی را فراهم می کند، در حالی که فیوزها قبل از خرابی هیچ هشداری ارائه نمی دهند. در Lugao Power Co.,Ltd، پلتفرم Smart Breaker ما حسگرهای IoT را ادغام می‌کند که در صورت افزایش سایش تماس از 80 درصد به اپراتورها هشدار می‌دهد و از جایگزینی فعال اطمینان می‌دهد. این سطح از هوش با فیوزها غیرممکن است. بنابراین، برای هر شبکه بالاتر از 15 کیلو ولت، یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا نه تنها حیاتی است، بلکه از نظر قانونی توسط استانداردهای بین المللی (IEC 62271، IEEE C37) الزامی است. ماموریت کارخانه ما ارائه شکن هایی است که سرعت، استقامت و هوش تشخیصی را ترکیب می کنند، زیرا ایمنی شبکه قابل مذاکره نیست.

چگونه فن‌آوری‌های مختلف خاموش کردن قوس بر عملکرد مدارشکن ولتاژ بالا تأثیر می‌گذارند؟

انتخاب محیط خاموش کننده قوس مناسب، مهم ترین تصمیم طراحی برای هر قطع کننده مدار ولتاژ بالا است. سه فناوری غالب امروزه عبارتند از SF6 (هگزا فلوراید گوگرد)، خلاء و روغن (اکنون عمدتاً منسوخ شده اند). هر کدام مزایا و مصالحه های منحصر به فردی را از نظر ظرفیت وقفه، فرکانس نگهداری، اثرات زیست محیطی و هزینه ارائه می دهند. کارخانه ما در Lugao Power Co., Ltd. خانواده مدار شکن های ولتاژ بالا SF6 و خلاء را تولید می کند که ولتاژهای 12 کیلوولت تا 550 کیلو ولت را پوشش می دهد. در زیر نحوه تأثیرگذاری هر فناوری بر پارامترهای عملکرد مانند جریان قطع، تعداد عملیات و سرعت بازیابی دی الکتریک را تشریح می کنیم.

• پمپ شکن SF6:اینها از گاز فشرده SF6 هم به عنوان عایق و هم به عنوان محیط خاموش کننده قوس استفاده می کنند. هنگامی که تماس ها از هم جدا می شوند، یک پیستون متحرک SF6 را فشرده می کند و جریان نازل با سرعت بالا را در سراسر قوس هدایت می کند. SF6 دارای میل الکترونی استثنایی است، الکترون های آزاد را از قوس جذب می کند و قدرت دی الکتریک را به سرعت بازسازی می کند. مزایا عبارتند از ظرفیت شکست بسیار بالا (تا 80 کیلو آمپر متقارن) و عملکرد عالی تحت سوئیچینگ خازنی (به عنوان مثال بانک های خازن). با این حال، SF6 یک گاز گلخانه ای قوی است (پتانسیل گرمایش جهانی CO2 23500x). کارخانه ما این مشکل را با سیستم های انتقال گاز حلقه بسته و نرخ نشت زیر 0.1 درصد در سال کاهش می دهد.
• بریکرهای مدار خلاء (VCB):در یک VCB، کنتاکت ها در یک محفظه سرامیکی مهر و موم شده محصور می شوند که تا 10^-6 torr تخلیه شده است. هنگامی که کنتاکت ها باز می شوند، قوس فقط توسط بخار فلزی از کنتاکت ها حفظ می شود. در جریان صفر، بخار در میلی ثانیه متراکم می شود و قدرت دی الکتریک را تقریباً فورا بازیابی می کند. از مزایای آن می توان به عمر الکتریکی بسیار طولانی (تا 30000 عملیات در جریان نامی)، نداشتن گاز گلخانه ای و تعمیر و نگهداری بسیار کم اشاره کرد. محدودیت ولتاژ است: فناوری خلاء تا 40.5 کیلو ولت از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. برای ولتاژهای بالاتر، چندین قطع کننده خلاء به صورت سری مورد نیاز است. مدار قطع کننده ولتاژ بالا سری VUB کارخانه ما برای شبکه های 38 کیلو ولت به شکست 31.5 کیلو آمپری تنها با ضربه تماس 150 میلی متری دست می یابد و تابلو برق فشرده را قادر می سازد.
• گازهای ترکیبی و جایگزین:نوآوری های اخیر شامل هوای پاک (هوای خشک) و ترکیبات فلورونیتریل (گازهای g3) است که عملکرد SF6 را با اثرات زیست محیطی کمتر تقلید می کند. اینها نیاز به مدیریت دقیق فشار و دما دارند اما در حال پذیرش هستند. Lugao Power Co., Ltd. اکنون یک مدارشکن ولتاژ بالا آماده g3 را برای مشتریانی که به دنبال پست های کربن خنثی هستند ارائه می دهد.

برای تعیین کمیت تفاوت ها، یک پست معمولی 145 کیلوولتی را در نظر بگیرید که به یک قطع کننده برای حفاظت از خطوط هوایی نیاز دارد. پف شکن SF6 ظرفیت شکستن 40 کیلو آمپر و عمر مکانیکی 2000 عملیات را ارائه می دهد. جایگزین خلاء برای این ولتاژ به سه قطع کننده سری نیاز دارد که پیچیدگی را افزایش می دهد. بنابراین، SF6 برای ولتاژهای انتقال غالب باقی می ماند. برای توزیع (12 کیلو ولت تا 36 کیلو ولت)، بریکرهای خلاء به دلیل نگهداری صفر و قابلیت سوئیچینگ مکرر ترجیح داده می شوند. کارخانه ما خطی از مدار شکن ولتاژ بالا با خلاء نصب شده در قطب تولید می کند که 20000 عملیات میدانی را بدون تعویض تماس انجام داده است.

جدول زیر ویژگی‌های عملکرد در مجموعه محصولات ما را خلاصه می‌کند. توجه داشته باشید که استقامت حرارتی و مکانیکی به طور مستقیم بر هزینه کل مالکیت تأثیر می‌گذارد که یک عامل حیاتی برای اپراتورهای شبکه است.

نکته مهم این است که انتخاب فن آوری خاموش کردن سیستم های کمکی را نیز دیکته می کند. بریکرهای SF6 به نظارت بر چگالی گاز و بررسی رطوبت دوره ای نیاز دارند، در حالی که بریکرهای خلاء فقط به نشان سایش تماس از طریق اندازه گیری ضربه نیاز دارند. کارخانه ما شامل یک رابط دیجیتال در هر قطع کننده مدار ولتاژ بالا است تا نظارت بر وضعیت را ساده کند. برای مشتریانی که از قطع کننده های روغن ارتقا می یابند، آداپتورهای مقاوم سازی را ارائه می دهیم که ردپای پست های موجود را حفظ می کند و در عین حال عملکرد مدرن را ارائه می دهد. در نهایت، فناوری مناسب وظایف خطا، سیاست زیست محیطی و هزینه چرخه عمر را متعادل می کند. Lugao Power Co., Ltd. مهندسان برای انجام یک مطالعه مقایسه خاموش کردن قوس برای شبکه خاص شما در دسترس هستند.

چه پارامترهای کلیدی یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا قابل اعتماد را برای استفاده در پست تعریف می کند؟

تعیین یک مدارشکن ولتاژ بالا مستلزم درک مجموعه ای از پارامترهای الکتریکی و مکانیکی وابسته به هم است. مهندسان باید نه تنها ولتاژ و جریان نامی، بلکه پدیده های گذرا را که در هنگام قطع خطا رخ می دهد نیز در نظر بگیرند. کارخانه ما هشت پارامتر حیاتی را شناسایی کرده است که هر خریدار باید قبل از تهیه آنها را ارزیابی کند. این پارامترها مستقیماً بر قابلیت اطمینان شکن، حاشیه های ایمنی و هماهنگی با سیستم های حفاظتی موجود تأثیر می گذارند.

• ولتاژ نامی (Ur):حداکثر ولتاژ rms که مدار شکن ولتاژ بالا برای آن طراحی شده است. مقادیر استاندارد معمولی: 12، 24، 36، 72.5، 145، 245، 420، 550 کیلو ولت. سطح استاندارد بعدی را بالاتر از حداکثر ولتاژ عملیاتی سیستم خود انتخاب کنید.
• جریان قطعی مدار کوتاه نامی (ISC):حداکثر جریان خطای متقارن rms که بریکر می تواند قطع کند. مقادیر رایج: 25، 31.5، 40، 50، 63، 80 کیلو آمپر. کارخانه ما محاسبه حداکثر جریان خطای موجود در نقطه نصب و اضافه کردن حاشیه ایمنی 20 درصد را توصیه می کند.
• حداکثر جریان مقاومتی درجه بندی شده (IP):مقدار اوج اولین حلقه اصلی جریان خطا، معمولاً 2.5 تا 2.7 برابر Isc. این استحکام مکانیکی کنتاکت ها و مسیر حمل جریان را تعیین می کند. یک مدارشکن ولتاژ بالا باید بدون دافعه تماس یا جوش در برابر IP مقاومت کند.
• جریان مقاومت کوتاه مدت (Ik):جریان rms که بریکر می تواند برای یک ثانیه بدون آسیب حمل کند. معمولا برابر با Isc. این تضمین می کند که اگر رله حفاظتی کار را به تأخیر بیندازد، شکن می تواند در هنگام خطا بسته بماند.
• ویژگی های ولتاژ بازیابی گذرا (TRV):ولتاژی که در کنتاکت های قطع کننده بعد از جریان صفر ظاهر می شود. پیک TRV و نرخ افزایش باید در حد قابلیت شکن باشد. کارخانه ما منحنی های TRV را برای هر مدل قطع کننده مدار ولتاژ بالا، مطابق با تنظیمات شبکه معمولی (عیب ترمینال، خطای خط کوتاه) ارائه می دهد.
• توالی عملیاتی (O - t - CO - t' - CO):چرخه وظیفه را تعریف می کند. توالی بسته مجدد خودکار استاندارد: باز (وقفه خطا)، 0.3 ثانیه، بستن روی خطا، باز کردن مجدد، 3 دقیقه، بستن و باز کردن. مدار شکن ولتاژ بالا ما برای O 0.3s CO 3min CO در جریان خطای 100 درصد آزمایش شده است.
• استقامت مکانیکی (کلاس M1 یا M2):کلاس M2 به 10000 عملیات مکانیکی بدون خرابی نیاز دارد. بریکرهای SF6 کارخانه ما بیش از 12000 کارکرد دارند، در حالی که مدل های خلاء از 30000 عملیات فراتر می روند.
• استقامت الکتریکی (کلاس E1 یا E2):کلاس E2 به معنای عدم نیاز به تعمیر و نگهداری برای کنتاکت های الکتریکی در تمام طول عمر تحت شرایط عادی سرویس است. مدار شکن ولتاژ بالا خلاء ما دارای رتبه E2 است که هزینه چرخه عمر را به شدت کاهش می دهد.

فراتر از این پارامترهای استاندارد، ویژگی های کمکی مانند مدارهای بخاری برای محیط های با دمای پایین، سیستم های ضد تراکم و نشانگرهای موقعیت از راه دور برای قابلیت اطمینان ضروری هستند. کارخانه ما اینها را در هر قطع کننده مدار ولتاژ بالا که به آب و هوای سرد حمل می شود ادغام می کند. پارامتر دیگری که اغلب نادیده گرفته می شود، زمان وقفه (از دستور سفر تا خاموش شدن قوس) است. بریکرهای مدرن به 1.5 تا 3 سیکل (25 تا 50 میلی ثانیه) می رسند. قطع سریعتر انرژی خطا را کاهش می دهد و آسیب به ترانسفورماتورها و کابل ها را محدود می کند.

برای یک مثال عملی، شرکتی را در نظر بگیرید که یک پست 138 کیلوولت را با حداکثر جریان خطای 38 کیلو آمپری متقارن به روز می کند. آنها باید یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا با Ur=145kV، Isc=40kA، Ip=104kA (40kA x 2.6)، قابلیت TRV 1.3 pu در IEEE C37.09 و استقامت مکانیکی M2 انتخاب کنند.Lugao Power Co., Ltd. مدل LVB 145 را ارائه می دهد که دقیقاً با این مشخصات مطابقت دارد، با ویژگی های اضافی مانند تقسیم کننده های ولتاژ خازنی برای سوئیچینگ همزمان. ما همچنین یک صفحه گسترده چک لیست پارامترها را برای ساده کردن مقایسه بین چندین فروشنده ارائه می دهیم. استفاده از پارامترهای نادرست منجر به فرسایش تماسی زودرس یا حتی شکست فاجعه بار در طول یک رویداد خطا می شود. بنابراین، کارخانه ما به شدت توصیه می کند که قبل از نهایی کردن مشخصات، با مهندسان برنامه خود مشورت کنید.

چگونه زمان‌بندی منظم و تست‌های مقاومت تماسی می‌توانند عمر مدارشکن ولتاژ بالا را افزایش دهند؟

یک مدارشکن ولتاژ بالا ممکن است برای ماه ها بیکار بماند، اما در صورت بروز خطا باید عملکرد بی عیب و نقصی داشته باشد. بنابراین، نگهداری پیش‌بینی‌شده از طریق آزمایش دوره‌ای اختیاری نیست، بلکه ضروری است. دو تست بیشترین ارزش تشخیصی را ارائه می دهند: زمان بندی پویا (تحلیل منحنی سفر) و مقاومت تماس ایستا (اندازه گیری میکرو اهم). کارخانه ما سوابق تعمیر و نگهداری 500 پست پست را تجزیه و تحلیل کرده است و دریافته است که بریکرهایی که سالیانه آزمایش می شوند 78 درصد کمتر از مواردی که هر 5 سال یکبار آزمایش می شوند، خرابی نشان می دهند. در زیر به جزئیات نحوه عملکرد هر آزمون و نحوه تفسیر نتایج می پردازیم.

• تست زمان تماس:این تست با استفاده از یک تایمر دیجیتال و مبدل مسافرتی، زمان را از دستور سفر تا جداسازی تماس و از جداسازی تا موقعیت باز کامل ثبت می‌کند. همچنین زمان بسته شدن و جهش تماس را اندازه گیری می کند. یک مدارشکن ولتاژ بالا سالم باید در محدوده 10 ± درصد از مقادیر کارخانه (به عنوان مثال 3.5 ± 35 میلی ثانیه) باز شود. اگر زمان باز شدن بیش از 15 درصد افزایش یابد، نشان دهنده سایش مکانیسم یا فشار هیدرولیک کم است. کارخانه ما منحنی های زمان بندی پایه را برای هر قطع کننده مدار ولتاژ بالا ارسال می کند.
• مقاومت تماس اصلی (تست Milliohm Dc):یک میکرو اهم متر با مقاومت کم، 100A dc را در سراسر کنتاکت های بسته تزریق می کند. کنتاکت های تمیز معمولاً برای بریکرهای SF6 کمتر از 50 میکرو اهم و برای بریکرهای خلاء کمتر از 30 میکرو اهم مقاومت نشان می دهند. افزایش مقاومت نشان دهنده سوراخ شدن یا اکسیداسیون است. هنگامی که مقاومت نسبت به خط پایه دو برابر می شود، جایگزینی تماس باید برنامه ریزی شود. کارخانه ما این آزمایش را سالانه برای بریکرهای بحرانی توصیه می کند.
• تجزیه و تحلیل حرکت:با استفاده از سنسور ضربه، سرعت تماس را در هنگام باز و بسته شدن اندازه گیری می کنیم. سرعت مناسب (به عنوان مثال، سرعت باز شدن 2.5 متر بر ثانیه برای قطع کننده 145 کیلوولت) خاموش کردن قوس مناسب را تضمین می کند. سرعت آهسته ممکن است نشان دهنده اتصالات اتصال یا فشار کم گاز باشد. Lugao Power Co., Ltd. آنالایزرهای قابل حمل می توانند این آزمایش را بدون از بین بردن بریکر انجام دهند.
• تست های مقاومت عایق و دی الکتریک:ولتاژ نامی 1.5 برابر را روی کنتاکت های باز و روی زمین اعمال کنید. هر افت کمتر از 1 کیلو ولت در هر میکروفاراد نشان دهنده آلودگی یا نفوذ رطوبت است. برای بریکرهای SF6، رطوبت گاز باید کمتر از 150 ppm بر حسب حجم باشد.

علاوه بر آزمایش‌های الکتریکی، بررسی مکانیکی مکانیسم‌های عملیاتی (شارژ فنر، هیدرولیک یا پنوماتیک) حیاتی است. کارخانه ما کارتریج های محرک مدولار را طراحی می کند که می توانند در کمتر از 2 ساعت تعویض شوند و زمان خرابی را به حداقل می رساند. با این حال، اگر روغن کاری سخت شود، حتی بهترین مکانیسم نیز از کار می افتد. ما توصیه می کنیم که مدار شکن ولتاژ بالا (یک عملیات بسته باز) را هر 6 ماه یکبار در دوره های بیکاری ورزش کنید. این باعث توزیع مجدد چربی و صیقل دادن تماس ها می شود.

از منظر فایده هزینه، یک تست زمان بندی منفرد حدود 300 تا 800 دلار به ازای هر قطع کننده هزینه دارد، در حالی که جایگزینی یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا در شرایط اضطراری می تواند بیش از 50000 دلار به علاوه ضررهای ناشی از قطع برق باشد. علاوه بر این، شرکت‌ها به طور فزاینده‌ای از سیستم‌های نظارت آنلاین استفاده می‌کنند که زمان‌بندی مداوم و تجزیه و تحلیل مقاومت را با استفاده از حسگرهای فیبر نوری انجام می‌دهند. بسته Smart Breaker کارخانه ما شامل یک مبدل دائمی سفر و نمایشگر محلی است که در صورت جابجایی پارامترها به اپراتورها هشدار می دهد. به عنوان مثال، اگر مقاومت تماس از 40 به 70 میکرو اهم در طول 18 ماه افزایش یابد، سیستم هشداری برای تعمیر و نگهداری برنامه‌ریزی‌شده تولید می‌کند. این رویکرد مبتنی بر شرایط در مقایسه با جایگزینی مبتنی بر زمان، عمر را تا 50 درصد افزایش می دهد. برای اجرای یک برنامه آزمایش قوی، کارخانه ما آموزش تکنسین های خانه را ارائه می دهد و الگوهای آزمایشی دقیق را ارائه می دهد. به یاد داشته باشید، یک مدارشکن ولتاژ بالا که تست های منظم را پشت سر می گذارد، شبکه شما را برای سه دهه یا بیشتر محافظت می کند. در Lugao، ما از این موضوع با 25 سال ضمانت عملکرد در بریکرهای سری Premium خود پشتیبانی می کنیم.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

سوال 1: آیا یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا می تواند یک عیب را سریعتر از یک چرخه برطرف کند و چرا سرعت برای ایمنی شبکه اهمیت دارد؟

پاسخ: بله، قطع کننده های مدار ولتاژ بالا مدرن، خطاها را در 1.5 تا 2 سیکل (25 تا 33 میلی ثانیه برای سیستم های 60 هرتز) پاک می کنند. سرعت بسیار مهم است زیرا هر چه مدت زمان طولانی تری عیب باقی بماند، تنش حرارتی و مکانیکی بیشتری به ترانسفورماتورها، کابل ها و ژنراتورها وارد می شود. تأخیر 100 میلی ثانیه ای می تواند انرژی خطا را تا 400 درصد افزایش دهد و منجر به تغییر شکل سیم پیچ در ترانسفورماتورهای قدرت و آتش سوزی بالقوه شود. علاوه بر این، پاکسازی سریع از انتشار افت ولتاژ در شبکه جلوگیری می کند و در نتیجه پایداری بارهای مجاور را حفظ می کند. مدار شکن ولتاژ بالا 145 کیلوولت SF6 کارخانه ما به زمان وقفه 2 سیکلی دست می یابد که سخت ترین الزامات ابزار را برای پایداری گذرا برآورده می کند.

سوال 2: هر چند وقت یک بار باید یک مدار شکن فشار قوی تعویض شود و اپراتورها باید مراقب چه علائم پایان عمر باشند؟

پاسخ: یک مدارشکن ولتاژ بالا که به خوبی نگهداری می شود، بسته به فرکانس خطا و شرایط محیطی، معمولاً بین 25 تا 40 سال دوام می آورد. علائم پایان عمر عبارتند از: مقاومت در برابر تماس مداوم (بیش از 150 میکرو اهم برای یک بریکر 145 کیلو ولت)، صدای غیرعادی در حین کار (سنگ زدن یا تاخیر در شارژ فنر)، نشت گاز خارجی قابل مشاهده (افت فشار SF6 زیر 0.4 مگاپاسکال)، و عدم رعایت مشخصات زمان بندی بیش از 20 درصد. همچنین، اگر مقاومت عایق به زیر 1000 مگا اهم کاهش یابد، یکپارچگی دی الکتریک به خطر می افتد. Lugao Power Co., Ltd. توصیه می‌کند پس از 10000 عملیات مکانیکی یا زمانی که تشخیص‌های پیش‌بینی فرسودگی تماسی بیش از 80 درصد را نشان می‌دهند، تعمیر اساسی انجام شود. نقشه تخلیه جزئی همچنین می تواند عیوب داخلی را قبل از خرابی فاجعه بار تشخیص دهد.

سوال 3: چرا مدارشکن های ولتاژ بالا SF6 با وجود نگرانی های زیست محیطی همچنان به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند؟

پاسخ: SF6 غالب باقی می‌ماند زیرا هیچ گاز منفرد دیگری با ترکیب قدرت دی الکتریک بالا (3 برابر هوا در فشار یکسان)، قابلیت خاموش کردن قوس عالی و رسانایی حرارتی مطابقت ندارد. برای ولتاژهای بالاتر از 72.5 کیلو ولت، SF6 فشرده ترین و مطمئن ترین راه حل را ارائه می دهد. با این حال، صنعت پتانسیل بالای گرمایش جهانی (GWP = 23500) را از طریق بهبود شیوه‌های انتقال گاز مورد توجه قرار می‌دهد: قطع کننده‌های مدرن نرخ نشت کمتر از 0.1 درصد در سال دارند و برنامه‌های بازیافت SF6 را در پایان عمر بازپس می‌گیرند. علاوه بر این، جایگزین های جدید مانند گاز g3 (ترکیب فلورونیتریل) GWP را تا 98 درصد کاهش می دهد در حالی که عملکرد مشابهی را حفظ می کند. Lugao Power Co., Ltd. اکنون یک قطع کننده مدار ولتاژ بالا آماده g3 را برای پروژه های حساس به محیط زیست ارائه می دهد، اما برای زیرساخت های موجود، SF6 با نظارت بر نشتی عملی ترین انتخاب باقی مانده است.

سوال 4 : آیا می توان از کلید ولتاژ بالا برای سوئیچینگ بار روزانه استفاده کرد یا فقط برای محافظت از خطا است؟

پاسخ: بله، بسیاری از قطع کننده های مدار ولتاژ بالا برای سوئیچینگ جریان بار روزانه (کلاس C2 یا بالاتر) رتبه بندی می شوند. با این حال، سوئیچینگ بار مکرر باعث سایش تماس از قوس در هر عملیات باز می شود، بنابراین شکن های مورد استفاده برای سوئیچینگ روزانه (به عنوان مثال، بانک های خازن یا سوئیچینگ راکتور) به استقامت الکتریکی بالاتر (کلاس E2) و احتمالاً مقاومت های قبل از درج برای محدود کردن ولتاژ اضافی نیاز دارند. برای کاربردهایی که نیاز به هزاران عملیات سوئیچینگ در سال دارند، بریکرهای خلاء به دلیل طول عمر الکتریکی آنها برتر هستند. مدارشکن VUB ولتاژ بالا وکیوم کارخانه ما به طور خاص برای سوئیچینگ روزانه تا 30000 عملیات طراحی شده است. همیشه با کلاس وظیفه بریکر مشورت کنید و از استفاده از عیب شکن عمومی برای تعویض بار مکرر خودداری کنید، زیرا فرسایش تماس زودرس رخ می دهد.

سوال 5: قبل از راه اندازی دستی مدار شکن فشار قوی در یک پست، چه مراحل ایمنی باید رعایت شود؟

پاسخ: قبل از هر عملیات دستی، یک پروتکل ایمنی پنج مرحله ای را دنبال کنید: 1) دستور تعویض را از مرکز کنترل دریافت کنید و موقعیت شکن را از طریق SCADA تأیید کنید. 2) مدارهای کنترل محلی را خاموش کنید و برروی موتور شارژ فنری را قفل کنید. 3) با یک آشکارساز ولتاژ بررسی کنید که هر دو طرف مدار شکن ولتاژ بالا برق ندارند یا اینکه کلیدهای قطع کننده باز هستند. 4) از PPE دارای درجه قوس الکتریکی (کت و شلوار cal/cm²، محافظ صورت و دستکش با ولتاژ نامی) استفاده کنید. 5) در صورتی که بریکر دارای دسته شارژ دستی است، از یک میل لنگ دستی از راه دور استفاده کنید تا از انفجار قوس جلوگیری شود. هرگز اینترلاک ها را دور نزنید و سعی نکنید بریکرهایی را که مقاومت مکانیکی نشان می دهد را مجبور کنید. Lugao Power Co., Ltd. با هر تحویل قطع کننده مدار ولتاژ بالا، یک ویدیوی ایمنی دقیق ارائه می دهد، و تقویت می کند که ایمنی اپراتور بسیار مهم است.

نتیجه گیری: انعطاف پذیری شبکه خود را با قطع کننده های مدار ولتاژ بالا تقویت کنید

مدارشکن های ولتاژ بالا مدافعان خط مقدم شبکه های الکتریکی هستند که عملکرد مکانیکی با سرعت بالا را با فیزیک پیچیده خاموشی قوس ترکیب می کنند. از جلوگیری از خاموشی‌های آبشاری گرفته تا امکان ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر، نقش آنها را نمی‌توان نادیده گرفت. همانطور که به تفصیل توضیح دادیم، انتخاب مناسب بر اساس پارامترهای رتبه‌بندی شده، زمان‌بندی معمول و تست‌های مقاومت تماس، و درک فن‌آوری‌های خاموش کردن، شیوه‌های ضروری هستند. Lugao Power Co., Ltd. برای چهار دهه مهندسی و تولید قطع کننده های مدار ولتاژ بالا را انجام داده و بیش از 30000 دستگاه را به شرکت های برق و صنایع در 50 کشور جهان تحویل داده است. کارخانه ما از جوشکاری رباتیک، تست نشت SF6 تا 1e-6 mbarl/s و تست های پذیرش کارخانه مونتاژ کامل طبق استانداردهای IEC و ANSI استفاده می کند.

منتظر شکست شکن نباشید تا عملکرد شما را مختل کند.همین امروز با تیم فروش فنی ما تماس بگیریدبرای ممیزی حفاظت از پست رایگان. ما الزامات وظیفه خطای شما را تجزیه و تحلیل خواهیم کرد، مشخصات کامل قطع کننده مدار ولتاژ بالا را ارائه خواهیم داد و یک نسخه نمایشی از پلت فرم نظارت بر Smart Breaker را ارائه خواهیم داد. هر خرید شامل یک سال راه اندازی و بسته آموزشی در محل می باشد. با Lugao Power Co.,Ltd به ایمنی، قابلیت اطمینان و آرامش خاطر ارتقا دهید. - شریک شما در حفاظت از سیستم قدرت. برای دریافت کاتالوگ محصول و مطالعات موردی از تاسیسات مشابه، اکنون قیمت خود را از طریق وب سایت یا ایمیل ما درخواست کنید. با هم، شبکه شما را ایمن نگه خواهیم داشت.