اتصال کوتاه سه فاز مخرب ترین و پر انرژی ترین خطا در یک سیستم توزیع برق است. در لحظه وقوع خطا، جریان اتصال کوتاه فوراً به دهها برابر جریان نامی افزایش مییابد، و قوسهای{4} دمای بالا، شوکهای الکترومغناطیسی و نوسانات الکترودینامیکی میتوانند فوراً باعث خرابی عایق، سوختن تجهیزات و ضربه زدن به شبکه برق بالادست شوند. در منطق حفاظت از توان، مأموریت اصلی تابلوی-سطح پایینتر هم قهرمانانه و هم دقیق است: اولین کسی که در هنگام بروز خطا اقدام میکند، «فداکاری کنترلشده» تجهیزات محلی را برای ایمنی مطلق شبکه اصلی بالادست معامله میکند. زمان سفر 50{9}}میلیثانیه (میلیثانیه) دقیقاً آستانه طلایی صنعت برای جلوگیری از آسیبهای اتصال کوتاه، جداسازی شبکه برق و کاهش خطرات است. خواه جریان اصلی باشدتابلو برق 12 کیلو ولتدر شبکههای توزیع، باز-هوای قاب-تجهیزات قطع یا کاملاً محصورتابلوی-روکش فلزی, توانایی برآورده کردن استاندارد سفر فوق سریع 50- میلیثانیه مستقیماً تعیین میکند که آیا یک خطا "به صورت محلی وجود دارد" یا "در سراسر شبکه منتشر میشود."
بسیاری از پرسنل عملیات و تعمیر و نگهداری صرفاً بر روی پارامترهای عملیاتی معمولی تابلو برق در کارهای روزانه خود تمرکز می کنند، با این حال تأیید این قابلیت اصلی را برای قطع اتصال فوق سریع-سطح میلی ثانیه- نادیده می گیرند. در صورت یک -اتصال کوتاه سه فاز ناگهانی، تابلو برق معمولی-با تاخیر در پاسخگویی و قطع شدن آهسته آن-نه تنها به طور کامل از بین میرود، بلکه باعث ایجاد یک سفر آبشاری در سطح بالاتر میشود که منجر به قطع برق گسترده در سراسر منطقه خدمات میشود. این مقاله تجزیه و تحلیل عمیقی از منطق فنی پشت 50-قابلیت سفر فوق سریع{10}}50 میلیثانیهای ارائه میکند، قابلیتهای حفاظت از مدار کوتاه سه نوع تجهیزات را مقایسه میکند{13}}سوئیچگیر 12 کیلوولت، هوا{14}و توضیح میدهد که چگونه تجهیزات سختافزاری تنظیم میشود. تنظیمات حفاظتی را می توان برای دستیابی به ایزولاسیون کنترل شده خطا و اطمینان از ایمنی شبکه استفاده کرد.
I. چرا 50 میلی ثانیه؟ آستانه بحرانی برای حفاظت از مدار سه فاز-کوتاه{3}}
آزاد شدن انرژی مرتبط با یک خطای -مدار کوتاه{1}}سه فازی بسیار آنی است. 20 ms اول پس از خطا، فاز احتراق قوس و اوج افزایش جریان است، در حالی که فاصله 20 تا 50 میلی ثانیه فاز خرابی عایق، فرسودگی تجهیزات و نوسانات شبکه است. طبق استانداردهای حفاظت رله برق و دادههای اندازهگیری میدانی، 50 میلیثانیه آستانه حیاتی برای جداسازی خطاهای اتصال کوتاه، جلوگیری از انتشار خطاها در بالادست، و کنترل آسیب تجهیزات است.
If the interruption time is ≤50 ms: the short-circuit arc has not fully propagated, the extent of equipment damage is controllable, and the fault current cannot impact the upstream busbar or the main power grid, thereby achieving "a single-cabinet fault, localized isolation, and no damage to the entire grid"; if the interruption time is >50 میلیثانیه: قوس همچنان میسوزد، عایق کابینت کاملاً شکسته میشود، شین به شدت گرم میشود، و حفاظت بالادست مجبور میشود در سطح بالاتری حرکت کند، که باعث میشود یک خطای جزئی مستقیماً به یک حادثه شبکه برق منطقهای تبدیل شود. می توان گفت که قطع کردن فوق سریع-در عرض 50 میلی ثانیه استاندارد قابلیت اصلی تابلو برق برای "فدا کردن خود برای محافظت از کل سیستم" است.
کلیدهای سازه های مختلف تفاوت های قابل توجهی را در قابلیت قطع اتصال فوق سریع- نشان می دهند. تابلوی قطع کننده هوای معمولی برای خاموش کردن قوس ها به هوا متکی است و سرعت خاموش کردن قوس آن نسبتاً محدود است. حداکثر زمان قطع اتصال آن معمولاً در محدوده 40 تا 60 میلیثانیه قرار میگیرد که در آستانه بحرانی برای انطباق است. تابلو برق 12 کیلو ولت اصلی از فناوری خاموش کردن قوس خلاء، همراه با حفاظت لحظه ای هوشمند، برای دستیابی به قطع اتصال دقیق در عرض 30 تا 50 میلی ثانیه استفاده می کند. بالا-تابلو برق با روکش فلزی-با ساختار کاملاً محصور فلزی-ساختار روکش دار و سیستم حفاظت نمونه برداری سطح میلی ثانیه-مقاومت فوق العاده ای در برابر ضربه های مدار کوتاه- ارائه می دهد، و آن را به انتخاب ارجح برای حفاظت فوق العاده-در شرایط عملیاتی شدید تبدیل می کند.
2. مقایسه هسته سخت-ظرفیت شکست 50 میلیثانیه سوئیچگیر نوع II و نوع III
قابلیت حفاظت از مدار کوتاه سه فاز-به پارامترهای درجه بندی تجهیزات بستگی ندارد، بلکه به سه نشانگر اصلی بستگی دارد: ساختار خاموش کردن قوس-، پاسخ حفاظتی، و سرعت عملیات مکانیکی. ویژگیهای حفاظت سریع تابلو برق نوع II و نوع III معمولاً از نظر کاربردهای مناسب و افزونگی ایمنی متفاوت است.
به عنوان تجهیزات اصلی برای شرکت های صنعتی و معدنی، شبکه های توزیع شهری و توزیع برق پارک های صنعتی،تابلو برق 12 کیلو ولتبه عنوان گره حیاتی برای حفاظت از مدار سه فاز -مدار کوتاه-. تابلو برق 12 کیلو ولت استاندارد، مجهز به قطع کننده مدار خلاء و حفاظت در برابر جریان اضافه آنی، دارای نمونه برداری CT در سطح میلی ثانیه، پاسخ سریع رله، و{5}}قطع مکانیکی از قبل پرانرژی شده- که تضمین می کند کل توالی عملیات به طور قابل اعتماد در 50 میلی ثانیه کنترل می شود. در صورت اتصال کوتاه سه فاز ناگهانی، میتواند به سرعت انشعاب معیوب را جدا کرده و از برگشت جریان خطا به شبکه بالادستی جلوگیری کند و آن را به متعادلترین تجهیزات حفاظت سرعت بالا برای سناریوهای توزیع برق خانگی و صنعتی تبدیل کند.
تابلوی برق{0}معمولاً در سناریوهای توزیع برق از نوع-ولتاژ پایین و برخی از سناریوهای توزیع برق متوسط-ولتاژ باز- استفاده میشود. این متکی بر خاصیت خاموش کردن قوس طبیعی هوا به عنوان یک رسانه است که دارای ساختاری ساده و نگهداری راحت است. با این حال، به دلیل محدودیت در اصل خاموش کردن قوس{6}، یک گلوگاه ذاتی در سرعت شکست آن وجود دارد. زمانی که با خطاهای{8}}مدار کوتاه سه فاز-شدت بالا{10}} مواجه میشوید، زمان شکست برخی تجهیزات قدیمی ممکن است از آستانه بحرانی 50{12}}میلیثانیه فراتر رود که منجر به مشکلاتی مانند خاموش شدن ناقص قوس و احتراق مجدد خطا میشود. بنابراین،{15}}تجهیزات قطع هوا برای سناریوهایی با بارهای پایدار و احتمال اتصال کوتاه{16} کمتر مناسب است و نمیتواند شرایط سخت نوسانات فرکانس بالا و اتصال کوتاه پرخطر را تحمل کند.
تابلوی-روکش فلزی یک دستگاه محافظ-بالا و کاملا محصور است که از ساختار زرهی مدولار، طرح محفظه مستقل و محفظه کابینت با استحکام بالا استفاده میکند. این دستگاه مجهز به مکانیزم خاموش کننده فوق سریع-قوس-بهینه شده و یک سیستم حفاظتی رله با دقت بالا است. تابلو برق{8}}روکش فلزی زمان پاسخ سریعتر-مدار کوتاهتر و پایداری عملیاتی بیشتر را ارائه میدهد و به طور قابلاطمینانی به قطع اتصال فوق{10}سریع در عرض 30 تا 45 میلیثانیه دست مییابد. نه تنها استاندارد حفاظت 50{15}}میلی ثانیه ای را به طور کامل رعایت می کند، بلکه در برابر ضربه های الکترودینامیکی اتصال کوتاه بسیار قوی نیز مقاومت می کند. حتی در صورت اتصال کوتاه داخلی، به طور ایمن قوس را در بر می گیرد و خطرات را جدا می کند و حداکثر حفاظت را برای شبکه برق اصلی بالادست فراهم می کند. به این ترتیب، این تجهیزات انتخابی برای پست ها و هاب های توزیع هسته است.
3. گردش کار فنی کامل برای سفر فوق سریع 50- میلیثانیه: از تشخیص خطا تا حفاظت شبکه
برای اینکه یک تابلو برق در طی یک اتصال کوتاه سه فاز در مدت 50 میلی ثانیه به خاموشی دقیق دست یابد، همراه با عملیات فداکاری کنترل شده و حفاظت جامع، چهار مرحله کلیدی-تشخیص، محاسبه، اجرا، و خاموش کردن قوس-باید به طور یکپارچه ادغام شوند. هیچ کدام را نمی توان حذف کرد این دلیل اصلی این است که بسیاری از دستگاه های معمولی نمی توانند این استانداردها را برآورده کنند.
ابتدا، شناسایی خطا در سطح میلیثانیه-. با نمونهبرداری مداوم سیگنالهای جریان و ولتاژ از طریق CT و PT با دقت بالا، سیستم دقیقاً تغییرات ناگهانی در ویژگیهای جریان را در لحظه اتصال کوتاه ثبت میکند، تعیین خطا را در عرض 10 میلیثانیه کامل میکند، و تأخیرها و قضاوتهای نادرست را حذف میکند. دوم، محاسبات بسیار سریع- با حفاظت هوشمند. منطق حفاظت از سفر آنی بدون تاخیر عمل می کند. پس از شناسایی یک خطا، بلافاصله فرمان سفر را صادر می کند و مراحل تأیید اضافی را برای به حداقل رساندن زمان محاسبه حذف می کند. سوم، اجرای فوقالعاده-سریع توسط مکانیزم از پیش-پر انرژی. فنر قطع کننده مدار از قبل{11}}روشن و در حالت آماده به کار باقی می ماند. پس از دریافت فرمان، فوراً حرکت می کند و زمان عملیات مکانیکی آن در 20 میلی ثانیه کنترل می شود. چهارم، خاموش کردن قوس{14}}در یک فرآیند حلقه بسته. قوس خلاء{17}}خاموش کردن یا بهینه سازی قوس هوا-ساختارهای خاموش کننده فوراً قوس مدار کوتاه{19}}را خاموش میکنند و مدار معیوب را کاملاً ایزوله میکنند و کل فرآیند در پنجره بحرانی 50 میلیثانیه کنترل میشود.
در کل این سیستم، تابلو برق 12 کیلوولت از طریق فناوری خاموش کردن قوس خلاء بالغ، تعادلی بین هزینه-اثربخشی و سرعت ایجاد میکند. تابلو برق با روکش فلزی متکی به افزونگی سخت افزاری و مزایای ساختاری برای تضمین عملکرد پایدار در شرایط عملیاتی شدید است. در حالی کهتابلوی برق{0}تنها به سختی می تواند نیاز زمان شکستن 50 میلی ثانیه را از طریق آزمایش منظم، تعمیر و نگهداری مکانیزم و بهینه سازی تنظیمات حفاظتی برآورده کند.
IV. خطرات رایج صنعتی: به نظر می رسد مطابق با استانداردها باشد، اما قادر به مقاومت در برابر اتصال کوتاه سه فاز-
تعداد زیادی از واحدهای تابلو برق در سایت از مشکل "رعایت استانداردهای پارامتر اما در عملکرد واقعی ناتوان هستند." در حالی که بسیاری از پلاکهای تجهیزات نشان میدهند که-پارامترهای قطع اتصال کوتاه مطابق با مشخصات هستند،-عملکرد و نگهداری نامناسب طولانیمدت، مقادیر تنظیم نامعقول، و مکانیسمهای قدیمی مانع از دستیابی آنها به 50-فوق العاده-قطع سریع 50- در مواجهه با یک اتصال کوتاه سه فاز واقعی میشود.
در برخی از تابلوهای برق قدیمیتر-هوا، تجمع گرد و غبار و پیری قوس{1}}شبکههای خاموش کننده، همراه با گیرکردن مکانیکی، تأخیر شکست را به طور قابل توجهی افزایش میدهد. در نتیجه، پس از وقوع یک اتصال کوتاه، قوس همچنان به سوختن ادامه میدهد و نه تنها تجهیزات را کاملاً از بین میبرد، بلکه باعث افزایش جریان برق در بالادست میشود. در برخی متعارفتابلو برق 12 کیلو ولت، تنظیمات حفاظتی به درستی پیکربندی نشده اند، با زمان آشفتگی{0}}مراحل تاخیر بین سطوح بالا و پایین و عملکرد سفر آنی غیرفعال شده است، که منجر به تاخیر در عملکرد و خاموش شدن متقاطع-سطح می شود. حتی در سطح{2}}بالاتابلوی-روکش فلزیاگر در دراز مدت-تأیید ویژگی مدار کوتاه و نگهداری مکانیزم نادیده گرفته شود، ممکن است انحرافات عملیاتی در سطح میلی ثانیه- رخ دهد که منجر به از دست رفتن قابلیت حفاظت فوق العاده سریع-می شود.
V. چگونه مطمئن شویم که سوئیچگیر دارای 50{2}}ms فوقالعاده-قابلیت «ایثار + حفاظت شبکه» سریع است؟
برای اطمینان از اینکه تابلو برق میتواند بهطور دقیق مأموریت خود یعنی فداکاری و محافظت از شبکه برق بالادست در طول یک اتصال کوتاه سه فاز{1} را انجام دهد، باید یک سیستم کالیبراسیون و تعمیر و نگهداری استاندارد بر اساس ویژگیهای سه نوع تجهیزات ایجاد شود.
برای تابلو برق 12 کیلو ولت: به طور دورهای تنظیمات محافظ قطع جریان اضافه آنی را کالیبره کنید تا از راهاندازی بدون تاخیر مطمئن شوید. برای اطمینان از هماهنگی عملکرد مکانیکی و پاسخ حفاظتی، زمان خاموش شدن مدار شکن را سالیانه آزمایش کنید و در نتیجه آستانه خاموشی 50 میلی ثانیه را به طور مداوم حفظ کنید.
برایتابلوی برق{0}: برای جلوگیری از احتراق مجدد قوس-روی حذف گرد و غبار از شبکههای خاموش کردن قوس، بررسی سایش تماس و بهینهسازی محیط خاموش کردن قوس-تمرکز کنید. برای شرایط عملیاتی{4}درخطر بالا، برای جبران محدودیتهای سرعت ساختاری، به ماژولهای خاموش کننده سریع قوس کمکی- ارتقا دهید.
برای تابلوهای روکش فلزی-: با استفاده از مزایای ساختار کاملاً محصور آن، به طور منظم آزمایشهای مقاومت در مدار کوتاه-و تأیید عملکرد در سطح میلیثانیه- را برای حفظ قابلیت پاسخ سریع- تجهیزات انجام دهید. به عنوان تجهیزات حفاظتی اصلی برای شبکه برق، مانع ایمنی شبکه اصلی برق را تقویت می کند.
نتیجه گیری
حوادث اتصال کوتاه سه فاز-هرگز با هشدار قبلی همراه نیست. قابلیت خاموش کردن فوق سریع 50-میلیثانیه-دستگاه سوئیچ یک پارامتر اضافی نیست، بلکه خط دفاعی نهایی برای سیستم توزیع برق است. خواه تابلوی{8}}کلیوی 12 کیلوولتی،-نوع باز{10}}هوای باز{10}}یا تابلویی با روکش فلزی{12}} با محافظ زره پوش باشد، ارزش واقعی تجهیزات هرگز خروجی پایدار آن در حین کارکرد عادی نبوده است، بلکه توانایی تعیین کننده آن برای محدود کردن صدمات ناگهانی در هنگام بروز خطا بوده است. حفظ عملکرد پایدار کل شبکه برق از طریق قربانی کردن کنترل شده تجهیزات فردی - این دقیقاً اساسی ترین و حیاتی ترین مأموریت ایمنی تابلو برق است.
درباره ما
از سال 2018، شرکت ژجیانگ لوما الکتریک، با مسئولیت محدود، نامی قابل اعتماد در تولید تجهیزات الکتریکی است که ریشه در 17 سال تجربه در صنعت دارد. بهعنوان یک شرکت دارای گواهی ISO 9001:2015-، پیشنهادات اولیه ما شامل-سیستمهای سوئیچگیر پیشرفته-هنرمند، تکمیلشده با ترانسفورماتورهای توزیع روغن{11}}غوطهور و نوع خشک میشود. ما به مشتریان بین المللی متنوعی در اروپا، خاورمیانه، آمریکای جنوبی، آسیای جنوب شرقی و آفریقا خدمت می کنیم.
با یک تیم تحقیق و توسعه اختصاصی که دارای بیش از 40 حق ثبت اختراع است، ما نقش خود را از یک تولید کننده معمولی به یک مبتکر در توزیع هوشمند و پایدار برق بازتعریف می کنیم. از طریق گردش کار تولید دیجیتالی شده و سیستمهای نظارت هوشمند، ما بهطور پیوسته راهحلهای الکتریکی ایمن، قابل اعتماد و آماده-آینده ارائه میکنیم.
برای کسب اطلاعات بیشتر روی دکمه زیر کلیک کنید تا پیام خصوصی برای ما ارسال کنید.