Keď inžinieri a manažéri obstarávania hľadajú vysokonapäťové rozvádzače, len zriedka začínajú s prázdnym listom. Väčšina už má na mysli úroveň napätia, typ zariadenia, pre ktorý navrhuje, alebo filozofiu údržby, ktorej sa musia prispôsobiť. Potrebujú jasný prehľad o tom, ako sa hlavné typy produktov v skutočnosti líšia, ktoré špecifikácie sú skutočne dôležité pre ich aplikáciu a aké otázky položiť výrobcovi predtým, ako sa zaviažu k objednávke.
Toto všetko pokrýva táto príručka. Zameriava sa na tri konfigurácie, ktoré sa najčastejšie objavujú v priemyselných a úžitkových projektoch na celom svete: Metal Enclosed Switchgear, AC Metal Clad Switchgear a ARMORED Drawout Switchgear. Pochopenie toho, ako tieto tri navzájom súvisia, je základom každého správneho rozhodnutia o výbere.
Rozvádzač elektrickej rozvodne
Čo vlastne robí rozvádzač vysokého napätia
Strednapäťový rozvádzač je vrstva zariadenia, ktorá je umiestnená medzi vysokonapäťovým{0}}prenosovým zdrojom a distribučnými obvodmi napájajúcimi budovy, motory, transformátory a iné záťaže. Jeho primárnymi úlohami je riadenie toku energie, rýchla izolácia porúch a umožnenie bezpečného vykonávania údržby.
Pojem "stredné napätie" pokrýva široké pásmo. Pod napäťovým rozsahom sa bežne rozumejú distribučné sústavy nad 1 kV a všeobecne do 52 kV vrátane. V praxi je väčšina komerčných a priemyselných rozvádzačov VN špecifikovaná v rozsahu 3,3 kV až 36 kV. Pod tým sa nachádza nízkonapäťové-prevodovky s menovitým napätím do 1 kV, ktoré sa používajú v obytných a malých komerčných budovách. Nad ním je umiestnené vysokonapäťové{10} prenosové zariadenie, ktoré si vyžaduje zásadne odlišné stratégie izolácie a odstupu.
Rozdiel medzi VN a NN rozvádzačom nie je len číslom napätia. Rozvádzač MV vyrovnáva náklady, údržbu v priebehu času a veľkosti, vďaka čomu je vhodný pre malé až veľké priemyselné zariadenia, rozvodne a rozvodné siete. Táto rovnováha je dôvodom, prečo je kategória taká široká a prečo má výber medzi typmi konštrukcie skutočné dôsledky na počiatočné náklady aj dlhodobé-prevádzkové náklady.
Tri hlavné stavebné typy
Kovový uzavretý spínací prístroj
Kovový uzavretý spínací prístrojje širšia, inkluzívnejšia kategória z týchto troch. Kovový rozvádzač nevyžaduje úplné oddelenie vnútorných komponentov. Všetky primárne komponenty, vrátane ističov, prípojníc a káblových spojov, môžu zdieľať jeden kryt, namiesto toho, aby boli oddelené uzemnenými kovovými bariérami medzi každou funkčnou zónou.
Tento konštrukčný prístup má praktické výhody. Kovové uzavreté rozvádzače sú zvyčajne lacnejšie, majú menšie rozmery a môžu ponúkať širšiu škálu možností zbernice a pripojenia v porovnaní s rozvádzačom s kovovým plášťom. Pre projekty, kde sú úrovne poruchového prúdu mierne a prostredie je relatívne stabilné, tento dizajn poskytuje solídny výkon bez nákladovej prémie spojenej s plne rozčleneným zariadením.
Kovové rozvádzače sa často vyberajú pre svoju nákladovú-efektívnosť a sú vhodné pre aplikácie s nižšími úrovňami poruchového prúdu. Spĺňa štandardy ANSI aj IEEE, čím zaisťuje spoľahlivosť pre špecifické prostredia.
Kde sa najlepšie hodí kovové rozvádzače: sekundárne rozvodne, menšie komerčné zariadenia, aplikácie, kde je obmedzený priestor a poruchový prúd je zvládnuteľný, a projekty, kde je primárnym obmedzením rozpočtová disciplína.
Kovový spínací prístroj AC
AC Metal CladRozvádzače predstavujú vyššiu úroveň konštrukcie vysokého napätia. Definujúcou charakteristikou je kompartmentalizácia. Každý funkčný komponent, vrátane ističa, prípojníc a káblových oddelení, je izolovaný vo svojom vlastnom uzemnenom plechovom kryte. Tieto oddelenia sú úplne oddelené, aby sa zabránilo náhodnému kontaktu a obsahovali potenciálne chyby.
Bezpečnostné dôsledky tohto dizajnu sú významné. Z hľadiska bezpečnosti ponúka rozvádzač s kovovým plášťom vynikajúcu ochranu. Rozdelenie obmedzuje šírenie porúch, znižuje riziko šírenia oblúkového výboja a umožňuje vykonávať údržbu na jednej sekcii, zatiaľ čo susedné sekcie zostávajú pod napätím.
Ističe používané v AC metalických rozvádzačoch sú výsuvné typy ako štandardná požiadavka, nie voliteľná funkcia. Výsuvný charakter jeho ističov umožňuje zjednodušenú údržbu a testovanie. Istič je možné fyzicky premiestniť cez pripojené, testovacie a odpojené pozície bez toho, aby sa vypínala celá zostava-. Náhradné ističe je možné vopred otestovať-a ističe je možné vymeniť s minimálnym prerušením elektrickej siete. Riadiace systémy a ochranné relé je možné testovať v polohe TEST bez dopadu na príslušný napájací rozvod energie.
Kovové rozvádzače spĺňajú prísne priemyselné normy, ako sú IEC 62271-200 a ANSI/IEEE C37.20.2. Hodnoty napätia sa zvyčajne pohybujú od 4,76 kV do 38 kV na vyššej úrovni a pokrývajú väčšinu priemyselných a veľkých komerčných aplikácií.
Kde sa AC Metal Clad Switchgear hodí najlepšie: misie-kritické zariadenia, ako sú nemocnice, dátové centrá a výrobné závody, kde sú požiadavky na dostupnosť vysoké; prostredia so zvýšenou úrovňou poruchového prúdu; a projekty, kde flexibilita údržby počas životnosti inštalácie odôvodňuje vyššie počiatočné investície.
ARMORED Výsuvný spínací prístroj
ARMORED Výsuvný spínací prístrojje termín, ktorý sa často vyskytuje v projektových špecifikáciách napísaných podľa noriem IEC a v čínskych{0}}rozvádzačoch vyrábaných v rámci rámca GB 3906, hoci základný inžiniersky koncept sa približuje tomu, čo severoamerické normy definujú ako kovové opláštenie. Samotný názov komunikuje zámer dizajnu: kryt poskytuje fyzické pancierovanie okolo každého oddelenia a istič je skôr vyťahovací ako upevnený na mieste.
Pancierový rozvádzač obsahuje štvor{0}}komorovú štruktúru pokrývajúcu zónu prípojníc, zónu vypínača, zónu káblov a zónu ovládania. Táto štruktúra zaisťuje, že porucha vznikajúca v jednej zóne sa nachádza v tejto zóne a chráni tak personál, ako aj priľahlé zariadenia. Istič, typicky vákuový istič v modernom dizajne, môže byť zasunutý medzi polohami, pričom zostáva v kryte, čím sa eliminuje potreba, aby bol personál počas rutinných operácií v blízkosti vodičov pod napätím.
Pancierový odnímateľný AC rozvádzač je navrhnutý tak, aby ponúkal zvýšenú bezpečnosť a odolnosť a zaisťoval spoľahlivé napájanie v náročných prostrediach. Jeho robustná konštrukcia odoláva vonkajším vplyvom, vďaka čomu je ideálny do náročných podmienok na stavbe. Modulárny charakter dizajnu tiež uľahčuje jednoduchú údržbu a budúce upgrady.
Pre aplikácie stredného napätia v rozsahu od 1 kV do 35 kV sú pancierové rozvádzače ideálne pre priemyselné závody, rozvodne a rozsiahlu-infraštruktúru. Séria KYN28A-12 je jedným zo široko odporúčaných produktov v tejto kategórii, bežne špecifikovaný pre 10 kV distribučné projekty v Ázii, na Strednom východe a v Afrike. Pri 35 kV sú pancierové výsuvné konfigurácie štandardom starostlivosti o prácu primárnej rozvodne.
Kde sa ARMORED Drawout Switchgear najlepšie hodí: projekty špecifikujúce IEC 62271-200 alebo GB 3906; rozvodne a aplikácie kruhových sietí na trhoch, kde prevládajú rozvádzače vyrobené v Číne; a zariadenia vyžadujúce robustnú ochranu proti poruchám v kombinácii s prevádzkovou flexibilitou výsuvného isticieho mechanizmu.
GANGHENG XGN17-40,5 skriňový-Typ pevného AC spínacieho zariadenia s kovovým krytom
Kľúčové špecifikácie na vyhodnotenie
Výber typu konštrukcie je len časťou výberového procesu. Každý balík so špecifikáciami sa musí zaoberať nasledujúcimi technickými parametrami predtým, ako sa odošle k výrobcovi na cenovú ponuku.
Menovité napätie (Ur).Toto je maximálne trvalé prevádzkové napätie, na ktoré je zariadenie navrhnuté. Menovité napätie musí byť zvolené vyššie ako najvyššia hodnota prevádzkového napätia a je spojené s úrovňou izolácie. Bežné hodnoty pre priemyselné projekty sú 12 kV, 24 kV a 36 kV. Zadanie menovitého výkonu príliš blízkeho skutočnému systémovému napätiu neponecháva žiadny priestor pre prechodné prepätia.
Základná úroveň izolácie (BIL).Táto hodnota definuje, ako dobre rozvádzač odoláva udalostiam bleskového impulzu. Výdržné napätie bleskového impulzu pokrýva všetky vysokofrekvenčné udalosti, typicky prepätia vonkajšieho pôvodu. Prispôsobenie BIL rozvádzača k zvodičom prepätia a káblovým zakončeniam v rovnakom okruhu je požiadavka, ktorú technici niekedy prehliadajú pri zostavovaní špecifikácie.
Menovitý normálny prúd.Toto je trvalý prúd, ktorý musia hlavné prípojnice a ističe prenášať bez prekročenia teplotných limitov. Štandardné hodnoty pre zostavy MV sa pohybujú od 630 A na dolnom konci až po 3 000 A alebo vyššie pre hlavné prijímacie sekcie vo veľkých zariadeniach.
Hodnotenie krátkeho-obvodu.Hodnotenie skratu- musí uvádzať symetrickú hodnotu kA a trvanie, zvyčajne jednu sekundu, pre ističe, prípojnice, uzemňovače a odpojovače. Musí byť zahrnutá aj schopnosť tvorby prúdu. Poddimenzovanie skratu-je jednou z najzávažnejších chýb v špecifikácii rozvádzača, pretože ovplyvňuje prežitie zariadenia počas poruchy a bezpečnosť personálu v blízkosti.
Súlad s normami.Projekty s medzinárodnými kupujúcimi alebo veriteľmi budú vyžadovať jasné vyhlásenie o príslušnom štandarde. IEC 62271-200 upravuje kovové uzavreté VN rozvádzače podľa medzinárodného rámca. ANSI/IEEE C37.20.2 sa vzťahuje na rozvádzače s kovovým plášťom na severoamerických trhoch. Súlad s bezpečnostnými normami poháňa moderné postupy výberu. Pri exportných projektoch z Číny je zosúladenie GB 3906 tiež bežné a malo by byť potvrdené výrobcom.
Environmentálne hodnotenie.Faktory prostredia, ako je vlhkosť a teplota, sú dôležitými faktormi pri výbere rozvádzača, aby sa zabezpečil spoľahlivý výkon. Vonkajšie inštalácie vyžadujú dodatočnú ochranu proti poveternostným vplyvom a tropické alebo pobrežné prostredie môže vyžadovať anti-kondenzačné ohrievače a vylepšené povrchové úpravy. Požiadavky na hodnotenie IP by mali byť výslovne uvedené v špecifikácii.
Ako porovnávať dodávateľov
Keď je jasná technická špecifikácia, proces výberu sa presúva na hodnotenie výrobcov. Niekoľko oblastí si zaslúži osobitnú pozornosť.
Dokumentácia typovej skúšky nie je voliteľná. Správne otestovaná zostava rozvádzačov bude mať certifikáty o klasifikácii vnútorného oblúka, správy o testoch odolnosti proti skratu{1}} a záznamy o testoch nárastu teploty. Výrobcovia, ktorí nemôžu predložiť tieto dokumenty, predávajú len na základe ceny a rizikový profil tohto nákupu je ťažké odôvodniť na akomkoľvek významnom projekte.
Schopnosť továrenskej výroby je dôležitejšia ako tvrdenia v brožúre. Etablovaní výrobcovia rozvádzačov vysokého napätia udržiavajú vyhradené výrobné linky s CNC výrobou komponentov krytov, riadenými procesmi montáže prípojníc a -domácimi-testovaním vysokého potenciálu pred odoslaním. Požiadanie o továrenský audit alebo o zabezpečenie kontroly výroby je rozumné pre objednávky zmysluplného rozsahu.
Dodacia lehota a dostupnosť náhradných dielov sú pri počiatočnom hodnotení často podhodnotené. Zostava rozvádzačov, ktorej výroba trvá 20 týždňov a nemá žiadne lokálne skladované náhradné ističe, predstavuje prevádzkové riziko pre vlastníka zariadenia. Pochopenie štandardného harmonogramu dodávok výrobcu, dostupné zásoby náhradných lámačov a po-sieť podpory predaja by mali byť súčasťou porovnávania dodávateľov, nie dodatočným nápadom vo fáze nákupnej objednávky.
Výber správneho typu pre váš projekt
Rozhodnutie medzi kovovým uzavretým rozvádzačom, striedavým kovovým rozvádzačom a výsuvným rozvádzačom ARMORED v konečnom dôsledku závisí od troch faktorov: úroveň poruchového prúdu prítomného v systéme, filozofia údržby zariadenia a rámec platných noriem.
Pre projekty s nižšou úrovňou poruchového prúdu, stabilným prostredím a nižšími rozpočtami poskytuje Metal Enclosed Switchgear adekvátny výkon za konkurencieschopnú cenu. Pre misie-kritické zariadenia, kde nie je možné vyjednávať-záblesk oblúka a{2}}možnosť údržby zbernice, je AC Metal Clad Switchgear vhodnou voľbou. Pre projekty špecifikujúce rámce IEC alebo GB, najmä v kontexte služieb a infraštruktúry, ARMORED Drawout Switchgear poskytuje rozčlenený, výsuvný{5}}prerušovač, ktorý inžinieri a energetické spoločnosti na týchto trhoch očakávajú.
Žiadny z týchto typov nie je vo svojej podstate lepší. Každý z nich je technickou odpoveďou na definovaný súbor požiadaviek. Kupujúci, ktorý príde k výrobcovi s jasným pochopením týchto požiadaviek, podporený podrobnou špecifikáciou, bude neustále získavať lepšie ceny, lepšiu zhodu a menej prekvapení počas uvedenia do prevádzky ako kupujúci, ktorý necháva výber na dodávateľa.
Ak pracujete na špecifikácii pre nadchádzajúci projekt a potrebujete technickú radu o menovitých parametroch, požiadavkách na typové skúšky alebo dodacích lehotách výroby, tým správnym východiskovým bodom je rozhovor s výrobcom, ktorý môže ukázať dokumentáciu pre všetky tri.