ข่าวอุตสาหกรรม
A เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศแรงดันปานกลาง (MV VCB) เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งและอุปกรณ์ป้องกันทางไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อสร้าง พกพา และขัดขวางกระแสไฟฟ้าภายใต้ทั้งสภาวะการทำงานปกติและสภาวะความผิดปกติในระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่ทำงานภายในช่วงแรงดันไฟฟ้าปานกลาง โดยทั่วไปกำหนดไว้ที่ 1 kV ถึง 52 kV โดยการใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่จะอยู่ระหว่าง 3.6 kV ถึง 40.5 kV ลักษณะเฉพาะของเบรกเกอร์ประเภทนี้คือการใช้เครื่องขัดขวางสุญญากาศเป็นตัวกลางในการดับอาร์ค เมื่อหน้าสัมผัสของเบรกเกอร์แยกกันภายใต้โหลดหรือกระแสไฟฟ้าลัด อาร์คไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะถูกดึงและดับลงในซองสุญญากาศที่ปิดสนิท ซึ่งการไม่มีโมเลกุลของก๊าซจะป้องกันไม่ให้อาร์คคงอยู่ต่อไปเกินกว่าจุดศูนย์กระแสธรรมชาติครั้งแรกของรูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ
เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศแรงดันปานกลางได้กลายเป็นเทคโนโลยีการรบกวนที่โดดเด่นในช่วง 3.6 kV ถึง 40.5 kV ทั่วโลก โดยแทนที่เทคโนโลยีก่อนหน้านี้ไปมาก เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์น้ำมัน เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบระเบิดอากาศ และเซอร์กิตเบรกเกอร์ก๊าซ SF6 ในการติดตั้งใหม่ เนื่องมาจากการผสมผสานระหว่างประสิทธิภาพการรบกวนที่เหนือกว่า ขนาดทางกายภาพที่กะทัดรัด ข้อกำหนดการบำรุงรักษาขั้นต่ำ ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม และอายุการใช้งานที่ยาวนาน พบได้ในสถานีไฟฟ้าย่อย สวิตช์จ่ายไฟทางอุตสาหกรรม ศูนย์ควบคุมมอเตอร์ ระบบรวบรวมพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ เครือข่ายรางรถไฟ การทำเหมืองแร่ และชุดสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางของศูนย์ข้อมูลทั่วโลก
หลักการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศโดยพื้นฐานแล้วแตกต่างไปจากเทคโนโลยีการขัดจังหวะที่ใช้แก๊สหรือน้ำมัน ภายในตัวขัดขวางสุญญากาศแต่ละตัว - หนึ่งตัวต่อเฟส - หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าคู่หนึ่งจะอยู่ภายในซองเซรามิกหรือแก้วที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนาโดยอพยพออกไปที่ความดันประมาณ 10⁻³ ถึง 10⁻⁶ Pa ระดับสุญญากาศที่รุนแรงนี้หมายความว่าแทบไม่มีโมเลกุลของก๊าซอยู่เพื่อรักษาส่วนโค้งทางไฟฟ้าหลังจากการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าเริ่มต้นขึ้น
เมื่อเบรกเกอร์รับสัญญาณทริปและหน้าสัมผัสที่กำลังเคลื่อนที่เริ่มแยกออกจากหน้าสัมผัสคงที่ กระแสที่ไหลระหว่างเบรกเกอร์จะก่อให้เกิดส่วนโค้งของโลหะพลังงานสูงซึ่งประกอบด้วยไอโลหะที่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งระเหยออกจากพื้นผิวสัมผัสเอง ไอพลาสมาของโลหะนี้จะนำกระแสและรักษาส่วนโค้งไว้ตลอดระยะเวลาครึ่งรอบจนกระทั่งกระแสไฟฟ้ากระแสสลับไหลผ่านศูนย์ตามธรรมชาติ ที่ศูนย์ปัจจุบัน อาร์กพลาสมาจะกำจัดไอออนอย่างรวดเร็ว และไอของโลหะจะควบแน่นกลับบนพื้นผิวสัมผัสและเกราะโลหะโดยรอบภายในไมโครวินาที ซึ่งเร็วกว่าตัวกลางที่ใช้ก๊าซใดๆ มากที่สามารถกู้คืนความเป็นฉนวนได้ จากนั้นช่องว่างสุญญากาศจะทนทานต่อแรงดันการกู้คืนชั่วคราว (TRV) ที่กำหนดโดยระบบ และการหยุดชะงักจะเสร็จสมบูรณ์ กระบวนการทั้งหมดนี้ตั้งแต่การแยกหน้าสัมผัสไปจนถึงการหยุดชะงักที่ประสบความสำเร็จมักเกิดขึ้นภายในหนึ่งถึงสองครึ่งรอบของความถี่พลังงาน ทำให้เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศเป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งที่ขัดจังหวะเร็วที่สุดที่แรงดันไฟฟ้าปานกลาง
การทำความเข้าใจสถาปัตยกรรมภายในของ MV VCB ช่วยให้วิศวกรและเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาชื่นชมปัจจัยการออกแบบที่กำหนดประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งาน ส่วนประกอบหลักได้แก่:
การระบุเบรกเกอร์สุญญากาศแรงดันไฟฟ้าปานกลางจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่กำหนดซึ่งกำหนดขอบเขตประสิทธิภาพของมัน พิกัดเหล่านี้กำหนดโดยมาตรฐานสากล รวมถึง IEC 62271-100 และ IEEE C37.04/C37.09 ซึ่งกำหนดวิธีการทดสอบและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ไฟฟ้าแรงสูงแบบ AC พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดสรุปได้ด้านล่าง:
| พารามิเตอร์ | คำนิยาม | ช่วงทั่วไป (MV VCB) |
| พิกัดแรงดันไฟฟ้า (Ur) | แรงดันไฟฟ้าสูงสุดของระบบที่เบรกเกอร์ได้รับการออกแบบมา | 3.6 กิโลโวลต์ – 40.5 กิโลโวลต์ |
| พิกัดกระแสไฟปกติ (Ir) | กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโดยไม่เกินขีดจำกัดอุณหภูมิ | 630 เอ – 4,000 เอ |
| พิกัดกระแสไฟลัดวงจร (Isc) | กระแสไฟฟ้าลัดสมมาตรสูงสุดที่เบรกเกอร์สามารถขัดจังหวะได้อย่างปลอดภัย | 16 กิโลแอมป์ – 63 กิโลแอมป์ |
| พิกัดกระแสไฟทนระยะสั้น (Ik) | กระแสไฟลัดที่เบรกเกอร์แบบปิดสามารถส่งกระแสไฟได้ตามระยะเวลาที่กำหนด (โดยทั่วไปคือ 1–3 วินาที) | 16 กิโลแอมป์ – 63 กิโลแอมป์ |
| พิกัดกระแสทนสูงสุด (Ip) | กระแสพีคสูงสุดทันทีในช่วงครึ่งรอบแรกของฟอลต์ | 40 kA – 160 kA (จุดสูงสุด) |
| จัดอันดับความทนทานทางกล | จำนวนการดำเนินการเปิด-ปิดแบบไม่โหลดซึ่งกลไกได้รับการออกแบบให้ดำเนินการ | 10,000 – 30,000 การดำเนินงาน |
| จัดอันดับความทนทานทางไฟฟ้า | จำนวนการหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าเต็มโหลดที่กระแสไฟฟ้าที่กำหนด | E1 (1 การดำเนินการที่ Isc) ถึง E3 (3 การดำเนินการที่ Isc) |
การนำเทคโนโลยีสูญญากาศมาใช้อย่างแพร่หลายในช่วงแรงดันไฟฟ้าปานกลางได้รับแรงหนุนจากชุดประสิทธิภาพและข้อได้เปรียบด้านการปฏิบัติงานที่ชัดเจน เมื่อเทียบกับเทคโนโลยี SF6 น้ำมัน และการระเบิดทางอากาศ ซึ่งได้เข้ามาแทนที่ในการติดตั้งใหม่เป็นส่วนใหญ่:
เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศแรงดันปานกลางได้รับการติดตั้งในชุดสวิตช์เกียร์ที่ปิดด้วยโลหะในการกำหนดค่าหลักสองแบบ: แบบถอนออกได้ (เรียกอีกอย่างว่าการดึงออก) และแบบติดตั้งคงที่ ตัวเลือกระหว่างการกำหนดค่าเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อการเข้าถึงการบำรุงรักษา ความยืดหยุ่นในการดำเนินงาน และต้นทุนโดยรวมของการติดตั้งสวิตช์เกียร์
ในการออกแบบสวิตช์เกียร์แบบถอดได้ โมดูลเบรกเกอร์จะติดตั้งอยู่บนแคร่หรือรถบรรทุกที่สามารถรีดหรือดึงออกจากแผงสวิตช์เกียร์ไปยังตำแหน่งที่ตัดการเชื่อมต่อหรือทดสอบโดยไม่ต้องตัดการเชื่อมต่อบัสบาร์ การออกแบบนี้ทำให้สามารถถอดเบรกเกอร์ออกเพื่อตรวจสอบ บำรุงรักษา หรือเปลี่ยนใหม่ได้ในขณะที่สวิตช์เกียร์ยังคงจ่ายไฟอยู่บนแผงที่อยู่ติดกัน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในการดำเนินงานที่สำคัญในโรงงานที่ไม่สามารถปิดระบบไฟฟ้าเพื่อการบำรุงรักษาได้อย่างสมบูรณ์ การออกแบบที่สามารถถอดออกได้เป็นมาตรฐานสำหรับสวิตช์เกียร์สาธารณูปโภคและอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ในช่วง 12 kV ถึง 40.5 kV และระบุไว้ในการติดตั้งสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางใหม่ส่วนใหญ่ทั่วโลก
เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศแบบติดตั้งอยู่กับที่จะถูกยึดอย่างถาวรเข้ากับแผงสวิตช์เกียร์ และไม่สามารถถอดออกได้โดยไม่ต้องถอดบัสบาร์และสายเคเบิลที่เกี่ยวข้อง การออกแบบนี้ส่งผลให้แผงสวิตช์เกียร์เรียบง่ายขึ้น กะทัดรัดยิ่งขึ้น และมีต้นทุนต่ำกว่า แต่จำเป็นต้องตัดวงจรที่ได้รับผลกระทบทั้งหมดเพื่อการบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนเบรกเกอร์ การออกแบบแบบติดตั้งอยู่กับที่มักใช้ในยูนิตหลักแบบวงแหวน (RMU) สถานีย่อยรองขนาดกะทัดรัด และแอปพลิเคชันระบบกระจายอัตโนมัติ ซึ่งความเรียบง่ายและการประหยัดต้นทุนมีมากกว่าความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานของการออกแบบแบบถอดได้
การเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศแรงดันปานกลางสำหรับการใช้งานเฉพาะจำเป็นต้องมีการประเมินพารามิเตอร์ระบบไฟฟ้า สภาพแวดล้อม ข้อกำหนดการปฏิบัติงาน และมาตรฐานที่บังคับใช้อย่างเป็นระบบ ควรระบุเกณฑ์ต่อไปนี้ในทุกกระบวนการกำหนดคุณสมบัติ:
แม้ว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศแรงดันปานกลางจะมีการบำรุงรักษาต่ำเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีรุ่นก่อนๆ แต่โปรแกรมการบำรุงรักษาเชิงป้องกันที่มีโครงสร้างถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้อย่างต่อเนื่อง และเพื่อตรวจจับข้อผิดพลาดที่กำลังพัฒนาก่อนที่จะส่งผลให้เกิดความล้มเหลวในการบริการ กิจกรรมการบำรุงรักษาที่สำคัญ ได้แก่ การวัดช่องว่างหน้าสัมผัสของผู้ขัดขวางสุญญากาศโดยใช้สเกลไล่ระดับบนส่วนเชื่อมต่อกลไกหรือเครื่องมือวัดระยะสัมผัสแบบพิเศษ — ช่องว่างหน้าสัมผัสที่ขยายเกินข้อกำหนดสูงสุดของผู้ผลิตบ่งชี้ว่าหน้าสัมผัสสึกกร่อนซึ่งอาจต้องมีการเปลี่ยนตัวขัดขวางก่อนที่ความทนทานทางไฟฟ้าที่กำหนดจะหมดลง
ความสมบูรณ์ของสุญญากาศในตัวขัดขวางแต่ละตัวควรได้รับการตรวจสอบเป็นระยะๆ โดยใช้การทดสอบความทนทานต่อไดอิเล็กทริกแรงดันสูงที่ใช้กับหน้าสัมผัสแบบเปิด การสูญเสียสุญญากาศจะลดความสามารถในการนำไดอิเล็กทริกกลับคืนมาของผู้ขัดขวาง และจะถูกตรวจพบเป็นการวาบไฟตามผิวหรือแรงดันไฟฟ้าทนลดลงอย่างมากในระหว่างการทดสอบนี้ จุดหล่อลื่นกลไกควรได้รับการอัดจาระบีใหม่ตามกำหนดเวลาของผู้ผลิตโดยใช้เกรดน้ำมันหล่อลื่นที่ระบุ เนื่องจากน้ำมันหล่อลื่นที่แห้งหรือปนเปื้อนเป็นสาเหตุสำคัญของการทำงานช้าของกลไก ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการขัดจังหวะลดลง การวางตำแหน่งหน้าสัมผัสเสริมและการเช็ด ความต้านทานและฉนวนของทริปคอยล์ และฟังก์ชันรีเลย์ป้องกันการสูบน้ำ ทั้งหมดควรได้รับการตรวจสอบในระหว่างการเยี่ยมชมการบำรุงรักษาแต่ละครั้ง การเก็บรักษาบันทึกการปฏิบัติงานโดยละเอียดซึ่งบันทึกในแต่ละการเดินทางและการปิดการปฏิบัติงาน ระดับปัจจุบันที่เกี่ยวข้อง และความผิดปกติใดๆ ที่สังเกตได้ ช่วยให้สามารถติดตามความทนทานทางไฟฟ้าที่สะสมไว้ได้อย่างแม่นยำ และสนับสนุนการตัดสินใจที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลเกี่ยวกับกำหนดเวลาการเปลี่ยนผู้ขัดขวางก่อนที่จะถึงจุดสิ้นสุดของอายุการใช้งานที่กำหนด
ADDRESS: หมู่บ้าน Tantou, เมือง Liushi, Yueqing, Wenzhou, Zhejiang, จีน
PHONE : +86-15825411918 ซินดี้
+86-15158525907 สเตลล่า
EMAIL : [email protected]
Zhejiang Mingtuo Electrical Technology Co., Ltd. สงวนลิขสิทธิ์.
เซอร์กิตเบรกเกอร์ป้องกันไฟฟ้า ผู้ผลิตเซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าปานกลาง โรงงานเซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันต่ำ
