U distribucijskim sustavima srednjeg napona (obično u rasponu od 3,6 kV do 40,5 kV), izolacija električnog kruga je najvažnija za osiguranje operativne sigurnosti, stabilnosti mreže i sprječavanje nesreća.Metalno zatvoreno rasklopno postrojenjesluži kao primarna linija obrane.
Ali kako točno metalno zatvoreno rasklopno postrojenje izolira krugove u normalnim uvjetima i uvjetima kvara? Oslanja se na višeslojni inženjerski pristup koji kombinira fizičku podijeljenost, napredne izolacijske medije, pouzdane prekidače strujnog kruga i besprijekorne sustave zaključavanja.
1. Fizička kompartmentalizacija: Metalna barijera
Definirajuća značajka metalno zatvorenog rasklopnog uređaja je njegovo uzemljeno metalno kućište, koje je iznutra podijeljeno u različite, lokalizirane odjeljke pomoću čeličnih limova (često čelik obložen aluminijem i cinkom).
U standardnoj oklopljenoj uklonjivoj jedinici - kao što je vodeći u industriji[Ovdje umetnite vezu: KYN28A-12 Stranica s metalnim sklopnim uređajima]KYN28A-12-kabinet je podijeljen u četiri odvojena odjeljka:
Odjeljak sabirnice:Sadrži glavne trofazne sabirnice.
Pretinac za prekidač (ručna kolica):Sadrži izvlačivi vakuumski prekidač (VCB).
Odjeljak za kabel:Gdje se nalaze dolazni/odlazni kabeli, strujni transformatori (CT) i sklopke za uzemljenje.
Niskonaponski (relejni) odjeljak:Izolira sekundarno kontrolno ožičenje i zaštitne releje od visokonaponskih primarnih krugova.
Ovo fizičko odvajanje osigurava da, ako se bljesak unutarnjeg luka dogodi u jednom odjeljku (npr. odjeljku za kabel), metalne barijere sprječavaju širenje kvara na susjedne krugove ili glavne sabirnice, ograničavajući štetu na jednu zonu.
2. Dielektrični izolacijski mediji
Sama fizička udaljenost nije dovoljna da spriječi električni kvar pri visokim naponima. Rasklopna oprema koristi specijalizirane izolacijske materijale kako bi se smanjio razmak potreban za sigurnu izolaciju.
Zračna izolacija (AIS):Standardni razvodni uređaji koriste specifične udaljenosti zraka (npr. $\ge 125\text{ mm}$ razmak faza-faza i faza-zemlja za sustave od 12kV) za održavanje pouzdane izolacije.
Čvrsti izolatori:Visokog stupnjaepoksi smolaizolacijski nosači sabirnica, izljevi i kontaktne kutije široko su raspoređeni. Epoksidna smola pruža izvrsnu dielektričnu čvrstoću i mehaničku krutost, sprječavajući curenje struje na uzemljenu strukturu.
Plinoviti/tekućinski mediji:U kompaktnim primjenama, specijalizirane komponente strujnog kruga koriste SF6 plin ili alternativne eko-plinove unutar zatvorenih modula za gašenje luka i izolaciju dijelova pod naponom unutar znatno manje površine.
3. Aktivni prekid strujnog kruga putem vakuumskih prekidača (VCB)
Dok fizički prekidi veze pružaju vidljivu izolaciju,aktivna izolacija pod opterećenjem ili uvjetima kvarazahtijeva sklopni uređaj za teške uvjete rada. Suvremeni metalni sklopni uređaji oslanjaju se prvenstveno naVakuumski prekidači (VCB)umjesto zastarjelih, opasnih opcija uronjenih u ulje.
Kada dođe do kratkog spoja ili preopterećenja, zaštitni relej sustava naređuje isključenje VCB-a. Unutar VCB vakuumskog prekidača, električni kontakti se odvajaju. Okruženje visokog vakuuma brzo gasi nastali električni luk unutar milisekundi, potpuno odspajajući i izolirajući neispravni krug od mreže pod naponom.
4. Mehanički i električni sustavi međusobnog blokiranja ("Five-Prevention")
Ljudska pogreška jedan je od vodećih uzroka električnih nesreća tijekom održavanja. Kako bi se spriječio neispravan rad, sklopni uređaj oklopljen metalom integrira sofisticiraniMehanički i električni sustav zaključavanja "Five-Prevention" (5-Proof)..
U modelima poput XGN15-12, logika međusobnog zaključavanja nameće strogi radni redoslijed:
Spriječite povlačenje/guranje ručnih kolica prekidača pod opterećenjem:VCB mora biti potpuno ISKLJUČEN (otvoren) prije nego što se ručna kolica mogu pomaknuti između položaja "Test" i "Servis".
Spriječite slučajno zatvaranje/otvaranje prekidača:Eliminira neovlaštene naredbe tijekom nestabilnih statusa mreže.
Spriječite zatvaranje prekidača za uzemljenje kada je prekidač pod naponom:Osigurava da se uzemljenje radi održavanja ne može izvršiti na aktivnom krugu pod naponom.
Spriječite uključivanje strujnog kruga kada je sklopka za uzemljenje zatvorena:Štiti sustav od katastrofalnih mrtvih kratkih spojeva.
Spriječite ulazak u odjeljak pod naponom:Vrata odjeljka (osobito odjeljka za kabel) ostaju mehanički zaključana sve dok se VCB ne izvuče i krug potpuno ne uzemlji.
5. Uzemljenje sustava za sigurnosnu izolaciju
Izolacija nije potpuna bez pražnjenja zaostale električne energije. Metalno zatvoreno rasklopno postrojenje ima integrirani, veliki kapacitetprekidač za uzemljenje.
Nakon što je krug izoliran putem prekidača i izoliranih rastavljača, operater zatvara sklopku za uzemljenje. Ovo spaja izolirani krug izravno na uzemljenje. Osigurava sigurno pražnjenje zaostalog kapacitivnog naboja pohranjenog u dugim kabelima i štiti od slučajnog vraćanja električne energije dok osoblje za održavanje radi unutar ormarića.
Zaključak
Izolacija strujnog kruga u metalnim sklopnim uređajima je sveobuhvatna integracijapasivne barijere kućištaiaktivne mehaničke/električne kontrole. Kombinacijom različitih čeličnih odjeljaka, izolacije od epoksidne smole, preciznih vakuumskih prekidača strujnog kruga i rigoroznih blokada "Five-Prevention", moderna sklopna oprema jamči da visokonaponska energija ostaje sigurno kontrolirana i sigurna za operatere.
NaBranch Electric, projektiramo i proizvodimo vrhunska 11kV, 12kV i 24kV sklopna postrojenja u metalnom kućištu projektirana u skladu s međunarodnim IEC standardima.
Želite optimizirati sigurnost distribucije električne energije u svom projektu?
Kontaktirajte tehničku podršku tvrtke Gangheng Electricdanas kako biste dobili prilagođeni inženjerski crtež i ponudu u roku od 24 sata.
Reference
IEC 62271-200: Visokonaponska razvodna i upravljačka oprema – Dio 200: Izmjenična metalna rasklopna i upravljačka oprema za nazivne napone iznad 1 kV i do uključujući 52 kV.
IEEE C37.20.2: Standard za metalno obloženu sklopnu opremu.