V strednonapäťových distribučných systémoch elektrickej energie (typicky v rozsahu od 3,6 kV do 40,5 kV) je izolácia elektrického obvodu prvoradá pre zaistenie prevádzkovej bezpečnosti, stability siete a prevencie nehôd.Kovovo uzavretý rozvádzačslúži ako primárna obranná línia.
Ale ako presne rozvádzač s kovovým krytom izoluje obvody za normálnych a poruchových podmienok? Spolieha sa na viacvrstvový inžiniersky prístup, ktorý kombinuje fyzické oddelenie, pokročilé izolačné médiá, spoľahlivé ističe a spoľahlivé blokovacie systémy.
1. Fyzická kompartmentalizácia: Kovová bariéra
Charakteristickým znakom rozvádzača s kovovým krytom je jeho uzemnený kovový kryt, ktorý je vnútorne rozdelený na samostatné, lokalizované oddelenia pomocou oceľových plechov (často z hliníkovo-zinkovej ocele).
V štandardnej obrnenej odnímateľnej jednotke - ako je tá najlepšia v odvetví[Sem vložte odkaz: Produktová stránka rozvádzača KYN28A-12]KYN28A-12- skrinka je rozdelená na štyri samostatné priehradky:
Prípojnicový priestor:Obsahuje hlavné trojfázové prípojnice.
Priehradka ističa (ručného vozíka):Obsahuje výsuvný vákuový istič (VCB).
Káblový priestor:Kde sa nachádzajú vstupné/výstupné káble, prúdové transformátory (CT) a uzemňovacie spínače.
Nízkonapäťový (reléový) priestor:Izoluje sekundárne riadiace vedenie a ochranné relé od vysokonapäťových primárnych obvodov.
Toto fyzické oddelenie zaisťuje, že ak dôjde k vnútornému oblúkovému záblesku v jednom oddelení (napr. káblovom oddelení), kovové bariéry zabránia šíreniu poruchy do susedných obvodov alebo hlavných prípojníc, čím sa obmedzí poškodenie jedinej zóny.
2. Dielektrické izolačné médiá
Samotná fyzická vzdialenosť je nedostatočná na to, aby sa zabránilo elektrickému zrúteniu pri vysokom napätí. Rozvádzač využíva špeciálne izolačné materiály, aby sa minimalizovala medzera potrebná na bezpečnú izoláciu.
Vzduchová izolácia (AIS):Štandardné rozvádzače využívajú špecifické vzduchové vzdialenosti (napr. $\ge 125\text{ mm}$ vzdialenosť medzi fázami a medzi fázami a zemou pre 12kV systémy) na udržanie spoľahlivej izolácie.
Pevné izolátory:Vysokokvalitnéepoxidová živicaIzolačné podpery prípojníc, výlevky a kontaktné skrinky sú široko používané. Epoxidová živica poskytuje vynikajúcu dielektrickú pevnosť a mechanickú tuhosť, čím zabraňuje úniku prúdu do uzemnenej konštrukcie.
Plynné/kvapalné médiá:V kompaktných aplikáciách využívajú špecializované komponenty obvodov plyn SF6 alebo alternatívne ekologické plyny v uzavretých moduloch na uhasenie oblúkov a izoláciu živých častí v rámci výrazne menšej plochy.
3. Prerušenie aktívneho okruhu cez vákuové ističe (VCB)
Zatiaľ čo fyzické odpojenia poskytujú viditeľnú izoláciu,aktívna izolácia pri zaťažení alebo poruchových podmienkachvyžaduje vysokovýkonné spínacie zariadenie. Moderné kovové rozvádzače sa spoliehajú predovšetkým naVákuové ističe (VCB)namiesto zastaraných možností ponorených do nebezpečného oleja.
Keď dôjde ku skratu alebo preťaženiu, relé ochrany systému dá príkaz VCB na vypnutie. Vo vnútri vákuového prerušovača VCB sú elektrické kontakty oddelené. Prostredie s vysokým vákuom rýchlo uhasí výsledný elektrický oblúk v priebehu milisekúnd, úplne odpojí a izoluje chybný obvod od elektrickej siete pod napätím.
4. Mechanické a elektrické blokovacie systémy ("päť-prevencia")
Ľudská chyba je jednou z hlavných príčin elektrických nehôd počas údržby. Aby sa predišlo chybnej prevádzke, kovový rozvádzač integruje sofistikovanéMechanický a elektrický blokovací systém "Five-Prevention" (5-Proof)..
V modeloch ako napr XGN15-12, logika blokovania vynucuje prísne prevádzkové poradie:
Zabráňte ťahaniu/tlačeniu ručného vozíka ističa pod zaťažením:VCB musí byť úplne VYPNUTÉ (otvorené), aby bolo možné ručný vozík presunúť medzi polohy „Test“ a „Servis“.
Zabráňte náhodnému uzavretiu/otvoreniu ističa:Eliminuje neoprávnené príkazy počas nestabilných stavov siete.
Zabráňte zatvoreniu uzemňovacieho spínača, keď je istič pod napätím:Zabezpečuje, že údržbové uzemnenie nemožno vykonať na aktívnom obvode pod napätím.
Zabráňte napájaniu obvodu, keď je uzemňovací spínač zatvorený:Chráni systém pred katastrofálnymi mŕtvymi skratmi.
Zabráňte vstupu do priestoru pod napätím:Dvere priehradky (najmä káblová priehradka) zostávajú mechanicky zablokované, kým sa VCB nevytiahne a obvod nie je úplne uzemnený.
5. Uzemnenie systému pre bezpečnostnú izoláciu
Izolácia nie je úplná bez vybitia zvyškovej elektrickej energie. Kovový rozvádzač má integrovaný vysokokapacitný rozvádzačuzemňovací spínač.
Akonáhle je obvod izolovaný cez istič a izolované odpojovače, operátor uzavrie uzemňovací spínač. Toto spája izolovaný okruh priamo so zemou. Zabezpečuje, že akýkoľvek zvyškový kapacitný náboj uložený v dlhých káblových vedeniach je bezpečne vybitý a chráni pred náhodným spätným prívodom elektriny, keď personál údržby pracuje vo vnútri skrine.
Záver
Izolácia obvodov v kovovom uzavretom rozvádzači je komplexnou integrácioupasívne uzavreté bariéryaaktívne mechanické/elektrické ovládanie. Kombináciou odlišných oceľových oddelení, izolácie z epoxidovej živice, presných vákuových ističov a dôsledného blokovania „päť prevencie“ moderné rozvádzače zaručujú, že vysokonapäťové napájanie zostáva bezpečne kontrolované a bezpečné pre operátorov.
oPobočka Electric, navrhujeme a vyrábame prémiové 11kV, 12kV a 24kV kovové rozvádzače skonštruované tak, aby vyhovovali medzinárodným normám IEC.
Chcete optimalizovať bezpečnosť distribúcie energie vášho projektu?
Kontaktujte technickú podporu spoločnosti Gangheng Electricdnes a do 24 hodín dostanete na mieru šitý technický výkres a cenovú ponuku.
Referencie
IEC 62271-200: Vysokonapäťové spínacie a riadiace zariadenia – Časť 200: Kovovo uzavreté spínacie a riadiace zariadenia na striedavý prúd pre menovité napätia nad 1 kV a do 52 kV vrátane.
IEEE C37.20.2: Štandard pre kovové rozvádzače.