Proizvođači vanjskih vakuumskih prekidača

Poznavanje industrije

Kako Vanjski vakuumski prekidači Zapravo prekinuti luk

Većina kupaca zna da vakuumski prekidači gase lukove u gotovo savršenom vakuumu, ali vrijedi razumjeti mehaniku iza tog procesa - oni izravno objašnjavaju zašto tehnologija nadmašuje uljne ili SF₆ alternative u mnogim vanjskim instalacijama.

Kada se kontakti unutar vakuumskog prekidača počnu odvajati, od isparenog kontaktnog materijala nastaje metalni luk. Budući da je okolni tlak obično ispod 10⁻³ Pa , gotovo da nema molekula plina za održavanje ionizacije. Plazma luka se brzo širi, hladi i kolabira na prvoj nultoj struji - obično unutar pola ciklusa. Ovo daje vakuumske prekidače a stopa oporavka dielektrika otprilike 10x brža nego izvedbe zračnog prekida pri istoj klasi napona.

Ključni čimbenici koji određuju kvalitetu prekida

• Sastav kontaktnog materijala — legure bakra i kroma (CuCr) industrijski su standard za uravnoteženje vodljivosti s otpornošću na eroziju luka
• Kontaktni razmak u potpuno otvorenom položaju — obično 8–12 mm za prekidače klase 12 kV, dovoljne da izdrže napone impulsa munje iznad 75 kV
• Dizajn mijeha — mijeh od nehrđajućeg čelika mora se prilagoditi tisućama mehaničkih operacija bez propuštanja vakuuma; nazivni vijek trajanja je uobičajen 30 000 mehaničkih ciklusa
• Geometrija štita — štitnici od kondenzacije pare štite keramičku ili staklenu ovojnicu od metalnih naslaga koje bi pogoršale izolaciju

Razumijevanje ovih unutarnjih dijelova važno je kada se uspoređuje kvaliteta prekidača među dobavljačima - jedinica s nižom cijenom može koristiti lošije kontaktne legure ili tanju stijenku mijeha, skraćujući radni vijek mnogo prije nego što se dosegne nazivni broj ciklusa. Naš proizvodni proces podvrgava svaki prekidač detekciji curenja helija i testovima otpornosti na visoki napon prije sastavljanja, što je jedan od razloga zašto naša stopa povrata na terenu ostaje dosljedno niska.

Vanjska instalacijska okruženja i bitne ocjene zaštite

Odabir vanjskog vakuumskog prekidača samo na temelju naponske klase nije dovoljan. Sposobnost kućišta da se odupre vlazi, zagađenju, UV zračenju i mehaničkim utjecajima određuje hoće li prekidač raditi pouzdano tijekom cijelog radnog vijeka. Tablica u nastavku sažima stupnjeve onečišćenja koje je definirao IEC i kako se preslikavaju na tipične scenarije postavljanja na otvorenom.

Izvan puzne staze, IP ocjena kućišta određuje zaštitu od prodora. IP65 je praktični minimum za vanjske prekidače montirane na stup ; instalacije u blizini oceanskih prskalica ili u okruženjima ispiranja pod visokim tlakom trebale bi imati IP67 ili više. Antikondenzacijski grijači su jeftini dodatak koji vrijedi specificirati za regije s velikim dnevno-noćnim oscilacijama temperature, jer je praćenje vlage na unutarnjim površinama vodeći uzrok preranog kvara izolacije.

Kućišta od UV-stabiliziranog polimera i vruće pocinčani čelični okviri ili okviri presvučeni prahom standard su za dobro projektirane vanjske jedinice. Zatražite od dobavljača izvješća o ispitivanju slanog spreja (IEC 60068-2-52) ako je postrojenje unutar 5 km od obale.

Vrste radnih mehanizama i implikacije na njihovo održavanje

Radni mehanizam je komponenta koja će najvjerojatnije zahtijevati pažnju tijekom životnog vijeka prekidača, ali dobiva manje nadzora od prekidača tijekom nabave. Vanjski vakuumski prekidači koristiti jedan od tri glavna tipa mehanizama, svaki s različitim kompromisima.

Mehanizam s oprugom

Dominantan dizajn za vanjske prekidače distribucijske klase. Prethodno nabijena opruga za zatvaranje oslobađa energiju za zatvaranje kontakata; odvojena opruga za otvaranje upravlja okidanjem. Operacije zatvaranja i otvaranja neovisne su o naponu napajanja nakon što je opruga napunjena , što je značajna prednost pouzdanosti. Intervali održavanja obično su usmjereni na pregled zamora opruge svakih 2.000–5.000 operacija i podmazivanje ekscentra i površina zasuna.

Mehanizam trajnog magneta (PMM)

PMM-ovi koriste trajni magnet za držanje kontakata u otvorenim i zatvorenim položajima, s kratkim impulsima zavojnice za prebacivanje stanja. Imaju daleko manje pokretnih dijelova nego opružni mehanizmi - bez zasuna, ekscentra ili motora za punjenje - što znači da nazivni mehanički životni vijek prelazi 100 000 operacija u nekim dizajnima. Kompromis je osjetljivost na kvalitetu pomoćnog napajanja; degradirana kondenzatorska baterija može rezultirati nedovoljnom sklopnom energijom. Praćenje stanja kondenzatora je stoga preporučeni dodatak za udaljene ili nenadzirane instalacije.

Hidraulički ili pneumatski mehanizam

Manje uobičajeno u srednjenaponskom vanjskom segmentu danas, prvenstveno se koristi u opremi prijenosne klase. Veći teret održavanja zbog brtvi, degradacije tekućine i temperaturne osjetljivosti čini ovo lošim za većinu distribucijskih aplikacija.

Prilikom ocjenjivanja pouzdanosti mehanizma, zatražite podatke dobavljača o minimalni napon okidanja (obično ≤ 70% nazivnog upravljačkog napona) i potvrdite da pomoćni kontakti daju jasnu povratnu informaciju o otvorenom/zatvorenom položaju za SCADA integraciju. Naš tim za istraživanje i razvoj standardizirao je opružni mehanizam s krugom protiv pumpanja i redundancijom napunjenom motorom, posebno kako bi ispunio očekivanja pouzdanosti industrijskih i komunalnih kupaca koji rade s minimalnim brojem osoblja za održavanje na licu mjesta.

Koordinacija zaštite: Gdje se vanjski VCB uklapaju u lanac selektivnosti

Vanjski vakuumski prekidač ne radi izolirano — njegove karakteristike okidanja moraju biti usklađene sa zaštitnim uređajima uzvodno i nizvodno kako bi se postiglo selektivno uklanjanje grešaka : izolacija samo oštećenog segmenta dok ostatak mreže ostaje pod naponom. Loša koordinacija jedan je od najčešćih uzroka nepotrebnih ispada u distribucijskim sustavima srednjeg napona.

Osnove koordinacije vrijeme-struja

Koordinacija se oslanja na krivulje vrijeme-struja (TCC). Prekidač koji je najbliži kvaru trebao bi ga isključiti prije nego što proradi bilo koji uređaj uzvodno. Tipične granice ocjenjivanja između serijskih uređaja su:

• 0,2–0,4 s između elektromehaničkog prekidača upravljanog relejem i uzvodnog reklozera
• 0,1–0,2 s između digitalnih (numeričkih) prekidača upravljanih relejima gdje je vrijeme rada releja dobro karakterizirano

Vakuumski prekidači s numeričkim zaštitnim relejima (jedinice kompatibilne sa standardom IEC 61850 sve su više standardne) nude elemente prekostrujne struje s neograničenim i inverznim vremenom, zaštitu od zemljospoja i sekvence automatskog ponovnog uključivanja — sve se može konfigurirati bez promjena hardvera. Ova fleksibilnost je neophodna kada se topologija mreže mijenja sezonski ili nakon porasta opterećenja.

Upravljanje ponovnim uključivanjem i prijelaznim kvarom

Na nadzemnim distribucijskim vodovima dolazi do velikog udjela prolaznih kvarova - dodir stabla, udar ptica, munja - koji se sami poništavaju ako je luk nakratko bez napona. Funkcionalnost automatskog ponovnog uključivanja ugrađena u relej prekidača omogućuje da se prekidač otvori, pauzira (mrtvo vrijeme obično 0,3–1 s za prvi hitac ), i ponovno zatvoriti. Ako je greška otklonjena, napajanje se automatski uspostavlja. Ako potraje, prekidač se zaključava nakon podesivog broja pokušaja (obično 3 hica).

Određivanje a vanjski vakuumski prekidač s nazivnim kapacitetom kratkog spoja ( I ma) i prekidna sposobnost ( I sc) usklađen sa stvarnom dostupnom strujom kvara na mjestu ugradnje — ne samo s najvećom dostupnom jedinicom — sprječava nepotrebno pretjerano projektiranje dok osigurava da uređaj može podnijeti najgore uvjete. Uvijek provjerite omjer X/R sustava : visoke X/R mreže (uobičajene u blizini velikih transformatora) nameću asimetrične struje kvara koje standardne simetrične vrijednosti ne mogu u potpunosti uhvatiti.

Radimo izravno s projektnim inženjerima i EPC izvođačima kako bismo pružili TCC preklapanja i preporuke za postavljanje releja specifične za aplikaciju — dio prilagođene podrške rješenju koja razlikuje tehničkog partnera od jednostavnog dobavljača proizvoda.