Výrobcovia vonkajších vákuových ističov

Znalosť odvetvia

Ako Vonkajšie vákuové ističe V skutočnosti prerušte oblúk

Väčšina kupujúcich vie, že vákuové ističe uhasia oblúky v takmer dokonalom vákuu, ale stojí za to pochopiť mechaniku tohto procesu – priamo vysvetľujú, prečo technológia prekonáva alternatívy oleja alebo SF₆ v mnohých vonkajších inštaláciách.

Keď sa kontakty vo vnútri vákuového prerušovača začnú oddeľovať, z odpareného kontaktného materiálu sa vytvorí kovový oblúk. Pretože okolitý tlak je zvyčajne nižší 10⁻³ Pa Neexistujú takmer žiadne molekuly plynu na udržanie ionizácie. Plazma oblúka sa rýchlo rozpína, ochladzuje a skolabuje pri prvej nule prúdu – zvyčajne do polovice cyklu. To dáva vákuovým prerušovačom a rýchlosť obnovy dielektrika približne 10× rýchlejšia ako vzduchové brzdové konštrukcie pri rovnakej napäťovej triede.

Kľúčové faktory, ktoré určujú kvalitu prerušenia

• Zloženie kontaktného materiálu – zliatiny medi a chrómu (CuCr) sú priemyselným štandardom na vyrovnávanie vodivosti s odolnosťou proti erózii oblúkom
• Kontaktná medzera v úplne otvorenej polohe - zvyčajne 8-12 mm pre ističe triedy 12 kV, dostatočné na to, aby odolali impulzným bleskovým napätiam nad 75 kV
• Konštrukcia vlnovca — vlnovec z nehrdzavejúcej ocele musí zvládnuť tisíce mechanických operácií bez úniku vákua; menovitá životnosť je bežne 30 000 mechanických cyklov
• Geometria štítu – štíty proti kondenzácii pár chránia keramický alebo sklenený obal pred kovovými usadeninami, ktoré by zhoršovali izoláciu

Pochopenie týchto vnútorných prvkov je dôležité pri porovnávaní kvality prerušovačov medzi dodávateľmi – lacnejšia jednotka môže používať menej kvalitné kontaktné zliatiny alebo tenšiu stenu vlnovca, čo skracuje životnosť ešte pred dosiahnutím menovitého počtu cyklov. Náš výrobný proces podrobuje každý prerušovač detekcii netesnosti héliom a testom odolnosti voči vysokému napätiu pred montážou, čo je jeden z dôvodov, prečo naša miera návratnosti zostáva trvale nízka.

Vonkajšie prostredie inštalácie a hodnotenie ochrany, na ktorom záleží

Výber vonkajšieho vákuového ističa len na základe napäťovej triedy nestačí. Schopnosť krytu odolávať vlhkosti, znečisteniu, UV žiareniu a mechanickým vplyvom určuje, či istič spoľahlivo funguje počas celej svojej životnosti. Nižšie uvedená tabuľka sumarizuje stupne znečistenia definované IEC a ako sa mapujú na typické scenáre nasadenia v exteriéri.

Okrem povrchovej vzdialenosti určuje ochranu proti vniknutiu kryt IP. IP65 je praktické minimum pre vonkajšie ističe namontované na stĺp ; inštalácie v blízkosti oceánskej sprchy alebo v prostredí s vysokotlakovým umývaním by mali špecifikovať IP67 alebo vyššie. Antikondenzačné ohrievače sú nízkonákladovým doplnkom, ktorý stojí za to špecifikovať pre regióny s veľkými teplotnými výkyvmi deň-noc, pretože sledovanie vlhkosti na vnútorných povrchoch je hlavnou príčinou predčasného zlyhania izolácie.

Polymérové ​​kryty stabilizované proti UV žiareniu a žiarovo pozinkované alebo práškovo lakované oceľové rámy sú štandardom pre dobre skonštruované vonkajšie jednotky. Ak sa zariadenie nachádza do 5 km od pobrežia, vyžiadajte si od dodávateľov protokoly o skúške soľným postrekom (IEC 60068-2-52).

Typy prevádzkových mechanizmov a ich dôsledky na údržbu

Ovládací mechanizmus je komponent, ktorý si s najväčšou pravdepodobnosťou vyžaduje pozornosť počas životnosti ističa, no počas obstarávania sa mu venuje menej pozornosti ako prerušovač. Vonkajšie vákuové ističe použiť jeden z troch hlavných typov mechanizmov, z ktorých každý má odlišné kompromisy.

Pružinový mechanizmus

Dominantný dizajn pre vonkajšie ističe distribučnej triedy. Vopred nabitá uzatváracia pružina uvoľňuje energiu na uzavretie kontaktov; samostatná otváracia pružina zabezpečuje vypnutie. Operácie zatvárania a otvárania sú po nabití pružiny nezávislé od napájacieho napätia , čo je významná výhoda spoľahlivosti. Intervaly údržby sa zvyčajne sústreďujú na kontrolu únavy pružiny každých 2 000 – 5 000 operácií a mazanie povrchov vačky a západky.

Mechanizmus permanentného magnetu (PMM)

PMM používajú permanentný magnet na držanie kontaktov v otvorenej aj zatvorenej polohe s krátkymi impulzmi cievky na prepínanie stavov. Majú oveľa menej pohyblivých častí než pružinové mechanizmy – žiadne západky, vačky alebo nabíjacie motory – čo v niektorých konštrukciách znamená menovitú mechanickú životnosť presahujúcu 100 000 operácií. Kompromisom je citlivosť na kvalitu pomocných dodávok; degradovaná batéria kondenzátorov môže mať za následok nedostatočnú spínaciu energiu. Monitorovanie stavu kondenzátora je preto odporúčaným doplnkom pre vzdialené alebo bezobslužné inštalácie.

Hydraulický alebo pneumatický mechanizmus

V strednonapäťovom outdoorovom segmente dnes už menej bežné, primárne používané v zariadeniach triedy prenosov. Vyššia náročnosť na údržbu v dôsledku tesnení, degradácie tekutín a citlivosti na teplotu spôsobuje, že tento systém nie je vhodný pre väčšinu distribučných aplikácií.

Pri hodnotení spoľahlivosti mechanizmu si vyžiadajte údaje dodávateľa na minimálne vypínacie napätie (zvyčajne ≤ 70 % menovitého riadiaceho napätia) a potvrdiť, že pomocné kontakty poskytujú jasnú spätnú väzbu otvorenej/zatvorenej polohy pre integráciu SCADA. Náš výskumný a vývojový tím sa štandardizoval na pružinovom mechanizme s obvodom proti čerpaniu a motorom nabitej redundancie, špeciálne na splnenie očakávaní spoľahlivosti priemyselných a verejných zákazníkov, ktorí pracujú s minimálnym počtom pracovníkov údržby na mieste.

Koordinácia ochrany: Kde vonkajšie VCB zapadajú do selektívneho reťazca

Vonkajší vákuový istič nefunguje izolovane – jeho vypínacia charakteristika sa musí zhodovať s ochrannými zariadeniami pred a po prúde, aby sa dosiahlo selektívne odstraňovanie porúch : izoluje iba chybný segment, zatiaľ čo zvyšok siete zostáva pod napätím. Zlá koordinácia je jednou z najčastejších príčin zbytočných výpadkov v rozvodoch vysokého napätia.

Základy koordinácie času a prúdu

Koordinácia sa opiera o krivky času a prúdu (TCC). Istič, ktorý je najbližšie k poruche, by ho mal vypnúť skôr, ako sa spustí akékoľvek predradené zariadenie. Typické okraje triedenia medzi sériovými zariadeniami sú:

• 0,2 – 0,4 s medzi elektromechanickým reléom riadeným ističom a predradeným opätovným uzáverom
• 0,1 – 0,2 s medzi digitálnymi (numerickými) relé ovládanými ističmi, kde je dobre charakterizovaná prevádzková doba relé

Vákuové ističe s numerickými ochrannými relé (jednotky kompatibilné s IEC 61850 sú čoraz štandardnejšie) ponúkajú nadprúdové prvky s určitým a inverzným časom, ochranu pred zemným spojením a sekvencie automatického opätovného zapínania – to všetko je konfigurovateľné bez hardvérových zmien. Táto flexibilita je nevyhnutná, keď sa topológia siete mení sezónne alebo po náraste zaťaženia.

Riadenie opätovného zatvárania a prechodných porúch

Nadzemné rozvody zažívajú vysoký podiel prechodných porúch – kontakt so stromami, zrážky s vtákmi, blesk – ktoré sa samovoľne uvoľnia, ak je oblúk nakrátko bez napätia. Funkcia automatického opätovného zapnutia zabudovaná do relé ističa umožňuje istič otvoriť, pozastaviť (typicky mŕtva doba 0,3–1 s na prvý výstrel ) a znova zatvorte. Ak je porucha odstránená, dodávka sa automaticky obnoví. Ak pretrváva, istič sa zablokuje po konfigurovateľnom počte pokusov (zvyčajne 3 výstrely).

Určenie a vonkajší vákuový istič s menovitou schopnosťou vytvárať skrat ( I ma) a vypínacia schopnosť ( I sc) prispôsobené aktuálnemu dostupnému poruchovému prúdu v mieste inštalácie – nielen najvyššia dostupná jednotka – zabraňuje zbytočnému prepracovaniu a zároveň zabezpečuje, že zariadenie zvládne aj tie najhoršie podmienky. Vždy skontrolujte pomer X/R systému : siete s vysokým X/R (bežné v blízkosti veľkých transformátorov) zavádzajú asymetrické poruchové prúdy, ktoré štandardné symetrické hodnotenia úplne nezachytia.

Priamo spolupracujeme s projektovými inžiniermi a dodávateľmi EPC, aby sme poskytli prekrytia TCC špecifické pre aplikáciu a odporúčania pre nastavenie relé – súčasť podpory prispôsobeného riešenia, ktorá odlišuje technického partnera od jednoduchého predajcu produktu.