เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศทำงานอย่างไร และเหตุใดจึงเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าปานกลาง

เบรกเกอร์สุญญากาศคืออะไรและทำงานอย่างไร?

A เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ (VCB) เป็นอุปกรณ์สวิตชิ่งและการป้องกันที่ใช้เป็นหลักในระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันปานกลาง ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 1kV ถึง 38kV ซึ่งขัดขวางกระแสไฟฟ้าขัดข้องและแยกวงจรไฟฟ้าโดยการดับส่วนโค้งที่เกิดขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสภายในตัวขัดขวางสูญญากาศที่ปิดสนิท หลักการทำงานพื้นฐานขึ้นอยู่กับความเป็นฉนวนที่ยอดเยี่ยมของสุญญากาศสูง (ความดันต่ำกว่า 10⁻⁴ mbar) ซึ่งมากกว่าอากาศที่ความดันบรรยากาศประมาณ 8 ถึง 10 เท่า เมื่อหน้าสัมผัสของเบรกเกอร์แยกจากกันภายใต้สภาวะฟอลต์หรือสภาวะการสลับ ส่วนโค้งจะก่อตัวขึ้นระหว่างหน้าสัมผัสเหล่านี้เนื่องจากการระเหยของวัสดุหน้าสัมผัส ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ ส่วนโค้งของไอโลหะนี้ไม่มีตัวกลางในการค้ำจุน ไอระเหยจะควบแน่นอย่างรวดเร็วบนเกราะโลหะโดยรอบภายในตัวขัดขวาง และส่วนโค้งจะดับลงอย่างหมดจดเมื่อกระแสธรรมชาติไหลผ่านเป็นศูนย์ครั้งแรก โดยทั่วไปกระบวนการหยุดชะงักทั้งหมดจะใช้เวลาน้อยกว่าครึ่งรอบของความถี่กำลัง

เครื่องขัดขวางสุญญากาศเป็นหัวใจสำคัญของ VCB — ซองเซรามิกหรือแก้วถึงโลหะที่ปิดผนึกอย่างผนึกแน่นซึ่งมีหน้าสัมผัส ชีลด์อาร์คโลหะ และชุดเครื่องสูบลมที่ช่วยให้หน้าสัมผัสเคลื่อนที่เคลื่อนผ่านช่องว่างหน้าสัมผัสขนาดเล็ก (โดยทั่วไปคือ 8 ถึง 12 มม. สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลาง) ซึ่งจำเป็นสำหรับการหยุดชะงัก เนื่องจากตัวขัดขวางเป็นยูนิตที่ปิดสนิท จึงไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาตัวกลางในการรบกวน ไม่ต้องเติมหรือเติม และไม่ได้รับผลกระทบจากสภาพบรรยากาศ ความชื้น ระดับความสูง หรือมลภาวะ การออกแบบที่ปิดสนิทนี้เป็นหนึ่งในข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยีสูญญากาศเหนือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ใช้น้ำมันหรือระเบิดทางอากาศรุ่นเก่า ซึ่งต้องมีการบำรุงรักษาสื่อที่รบกวนเป็นระยะและไวต่อการปนเปื้อน

ข้อได้เปรียบที่สำคัญของเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศเหนือเทคโนโลยีอื่นๆ

เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศได้เข้ามาแทนที่เซอร์กิตเบรกเกอร์น้ำมัน เบรกเกอร์ระเบิดอากาศ และเบรกเกอร์ SF₆ ในตลาดแรงดันไฟฟ้าปานกลางในช่วงสี่ทศวรรษที่ผ่านมาด้วยเหตุผลทางเทคนิค การปฏิบัติงาน และสิ่งแวดล้อมรวมกัน การทำความเข้าใจข้อดีเหล่านี้ช่วยให้วิศวกรและผู้จัดการสินทรัพย์ตัดสินใจโดยมีข้อมูลครบถ้วนเมื่อระบุอุปกรณ์ป้องกันสำหรับการติดตั้งใหม่หรือโปรแกรมการเปลี่ยนทดแทน

• อายุการใช้งานยาวนานและการบำรุงรักษาต่ำ: เครื่องขัดขวางสูญญากาศแบบปิดผนึกไม่มีตัวกลางในการขัดจังหวะแบบสิ้นเปลือง และทนต่อการกัดเซาะของหน้าสัมผัสเพียงเล็กน้อยเท่านั้นในระหว่างการดำเนินการขัดจังหวะข้อบกพร่อง เครื่องขัดขวางสุญญากาศ VCB สมัยใหม่ได้รับการจัดอันดับสำหรับอายุการใช้งานเชิงกล 10,000 ถึง 30,000 การทำงาน และอายุการใช้งานทางไฟฟ้า 100 ถึง 200 สำหรับการลัดวงจรแบบเต็มวงจร ซึ่งเป็นประสิทธิภาพที่เหนือกว่าทางเลือกอื่นในการใช้น้ำมันหรือระเบิดทางอากาศอย่างมาก การบำรุงรักษาส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่การตรวจสอบกลไกการทำงาน การหล่อลื่น และการวัดการสึกหรอของหน้าสัมผัส แทนที่จะต้องเปลี่ยนของเหลวหรือการจัดการก๊าซที่เทคโนโลยีรุ่นเก่าต้องการ
• ไม่มีความเสี่ยงจากไฟไหม้หรือการระเบิด: แตกต่างจากเบรกเกอร์วงจรน้ำมันซึ่งมีน้ำมันหม้อแปลงจำนวนมากซึ่งก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้และการระเบิดอย่างมีนัยสำคัญภายใต้สภาวะความผิดปกติ ตัวขัดขวางสุญญากาศไม่มีวัสดุไวไฟหรือระเบิดได้ สิ่งนี้ทำให้ VCB เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการติดตั้งสวิตช์เกียร์ภายในอาคารในอาคาร สถานีย่อยที่มีโครงสร้างพื้นฐานในการระงับอัคคีภัยที่จำกัด และสถานที่ใดๆ ที่ผลของการปล่อยน้ำมันหรือก๊าซจะรุนแรง
• ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมเหนือ SF₆: ก๊าซซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF₆) ซึ่งใช้เป็นสื่อกลางในการรบกวนในเซอร์กิตเบรกเกอร์ SF₆ เป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพและมีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนประมาณ 23,500 เท่าของ CO₂ ตลอดระยะเวลา 100 ปี การจัดการการรั่วไหลและการหมดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ SF₆ อยู่ภายใต้กฎระเบียบที่เข้มงวดมากขึ้นในยุโรปและเขตอำนาจศาลอื่นๆ เครื่องขัดขวางสุญญากาศไม่มีก๊าซเรือนกระจก จึงไม่ปล่อย SF₆ ในระหว่างการทำงาน การบำรุงรักษา หรือการกำจัด
• ขนาดและน้ำหนักที่กะทัดรัด: ช่องว่างหน้าสัมผัสขนาดเล็กที่จำเป็นสำหรับการหยุดชะงักของสุญญากาศ เมื่อเทียบกับช่องโค้งขนาดใหญ่ที่จำเป็นสำหรับการออกแบบการระเบิดของน้ำมันหรืออากาศ ช่วยให้สามารถออกแบบเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศในบรรจุภัณฑ์ขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบาได้ นี่เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในการใช้งานติดตั้งเพิ่ม โดยที่เบรกเกอร์ทดแทนจะต้องพอดีกับขนาดของห้องสวิตช์เกียร์ที่มีอยู่ และในการใช้งานสถานีย่อยแบบเคลื่อนที่หรือสำเร็จรูป ที่ซึ่งน้ำหนักและรอยเท้าถูกจำกัด
• การหยุดชะงักที่รวดเร็วและเชื่อถือได้: การหยุดชะงักของส่วนโค้งที่ศูนย์กระแสไฟฟ้ากระแสแรกและการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วของความแข็งแรงของไดอิเล็กทริกในช่องว่างสุญญากาศ ทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศมีประสิทธิภาพการขัดจังหวะที่ยอดเยี่ยมในระดับกระแสไฟลัดที่หลากหลาย รวมถึงความผิดปกติในสายสั้นและหน้าที่การสลับแบบคาปาซิทีฟที่ท้าทายเทคโนโลยีเบรกเกอร์อื่นๆ

ส่วนประกอบหลักของเบรกเกอร์สุญญากาศ

ชุดเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศที่สมบูรณ์ประกอบด้วยระบบย่อยในตัวหลายระบบ ซึ่งแต่ละระบบจะต้องทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเพื่อให้เบรกเกอร์ทำหน้าที่ป้องกันได้อย่างเต็มที่ การทำความเข้าใจส่วนประกอบเหล่านี้ช่วยให้วิศวกรบำรุงรักษาวินิจฉัยปัญหาและระบุขั้นตอนการตรวจสอบได้อย่างถูกต้อง

ผู้ขัดขวางสุญญากาศ

อุปกรณ์ขัดขวางประกอบด้วยหน้าสัมผัสแบบตายตัว หน้าสัมผัสแบบเคลื่อนที่ที่เชื่อมต่อกับชุดสูบลมแบบยืดหยุ่น และแผงป้องกันไอระเหยที่เป็นโลหะรอบๆ ช่องว่างหน้าสัมผัส วัสดุหน้าสัมผัสเป็นโลหะผสมเชิงวิศวกรรม — โดยทั่วไปคือทองแดง-โครเมียม (CuCr) สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลางทั่วไป — เลือกเพื่อให้มีการนำไฟฟ้าที่ดี ความต้านทานต่อการเชื่อมภายใต้กระแสไฟฟ้าลัดวงจร และพฤติกรรมของส่วนโค้งที่ควบคุมซึ่งส่งเสริมการกำจัดไอออนอย่างรวดเร็ว ซีลจากเซรามิกต่อโลหะหรือแก้วต่อโลหะที่ก่อตัวเป็นซองสุญญากาศจะต้องรักษาความสมบูรณ์ของสุญญากาศตลอดอายุการใช้งานเต็มรูปแบบของผู้ขัดขวาง โดยทั่วไปแล้วจะใช้เวลา 25 ถึง 30 ปี ความสมบูรณ์ของสุญญากาศได้รับการตรวจสอบเป็นระยะโดยใช้การทดสอบความทนทานต่อศักยภาพสูงหรืออุปกรณ์ตรวจสอบคุณภาพสุญญากาศ

กลไกการทำงาน

กลไกการทำงานขับเคลื่อนหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่ระหว่างตำแหน่งเปิดและปิดด้วยแรงและความเร็วที่จำเป็นสำหรับการปิดและการหยุดชะงักที่เชื่อถือได้ กลไกสามประเภทที่มีอิทธิพลเหนือการออกแบบ VCB สมัยใหม่ ได้แก่ กลไกพลังงานที่กักเก็บสปริง (โดยที่สปริงขดถูกชาร์จด้วยมอเตอร์หรือด้วยตนเองและปล่อยเพื่อใช้งานเบรกเกอร์) กลไกแม่เหล็กไฟฟ้า (โดยใช้แอคทูเอเตอร์แม่เหล็กที่ขับเคลื่อนโดยตรงด้วยการคายประจุตัวเก็บประจุ) และกลไกของแอคชูเอเตอร์แม่เหล็กถาวร (PMA) ที่ใช้แรงดึงดูดและการผลักของแม่เหล็กถาวรเพื่อสลักเบรกเกอร์ในทั้งสองตำแหน่ง กลไกสปริงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายและให้การทำงานที่เชื่อถือได้ โดยไม่ขึ้นกับความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า กลไกแม่เหล็กและ PMA ให้เวลาการทำงานที่รวดเร็วมากและต้องการการบำรุงรักษากลไกน้อยกว่า แต่ขึ้นอยู่กับการจัดเก็บพลังงานของตัวเก็บประจุที่เพียงพอ

ระบบฉนวน

เสาของเครื่องขัดขวางสุญญากาศและชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้าของเบรกเกอร์นั้นหุ้มฉนวนจากกราวด์และแยกจากกันโดยการรวมกันของฉนวนแข็ง - การห่อหุ้มอีพอกซีเรซินของผู้ขัดขวางและส่วนประกอบที่กระแสไฟไหลเป็นมาตรฐานในสวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนแข็ง - และฉนวนช่องว่างอากาศในการออกแบบเบรกเกอร์แบบเปิด ระบบฉนวนต้องรักษาความสมบูรณ์ของไดอิเล็กตริกภายใต้แรงดันไฟฟ้าความถี่พลังงานที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าอิมพัลส์ฟ้าผ่า (BIL) และแรงดันไฟกระชากสลับสำหรับอายุการใช้งานเต็มของอุปกรณ์ในสภาพแวดล้อมที่คาดหวัง

พิกัดมาตรฐานและข้อมูลจำเพาะสำหรับ VCB แรงดันไฟฟ้าปานกลาง

เซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศได้รับการระบุตามชุดพิกัดไฟฟ้ามาตรฐานซึ่งกำหนดความสามารถในการทำงานอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ภายในสภาวะของระบบที่กำหนด การจัดระดับเหล่านี้กำหนดโดย IEC 62271-100 (มาตรฐานสากลหลักสำหรับเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับที่สูงกว่า 1kV), IEEE C37.04 และมาตรฐานระดับชาติที่เทียบเท่า ตารางต่อไปนี้สรุปพารามิเตอร์พิกัดที่สำคัญที่สุดและช่วงปกติสำหรับ VCB แรงดันไฟฟ้าปานกลาง

เมื่อเลือก VCB สำหรับการใช้งานเฉพาะ กระแสไฟลัดวงจรที่กำหนดจะต้องเกินกระแสไฟลัดที่คาดไว้สูงสุดที่จุดติดตั้ง โดยคำนวณจากอิมพีแดนซ์ของระบบที่ตำแหน่งนั้น การระบุเบรกเกอร์ที่มีระดับการขัดจังหวะไม่เพียงพอ - แม้เพียงเล็กน้อย - ถือเป็นความล้มเหลวด้านความปลอดภัยอย่างร้ายแรง: เบรกเกอร์ที่ไม่สามารถขัดจังหวะข้อผิดพลาดที่พบจะประสบกับความล้มเหลวทางกลที่รุนแรงและอาจทำให้เกิดเหตุการณ์อาร์คแฟลช ใช้ระยะขอบอย่างน้อย 10–20% เหนือกระแสไฟฟ้าลัดที่คาดว่าจะเกิดขึ้นที่คำนวณได้ เมื่อเลือกพิกัดของเบรกเกอร์

การใช้งานทั่วไปและภาคอุตสาหกรรมที่ใช้เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศ

เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศเป็นเทคโนโลยีสวิตช์และการป้องกันที่โดดเด่นในเครือข่ายการกระจายแรงดันไฟฟ้าปานกลางในแทบทุกภาคอุตสาหกรรมที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าในการกระจาย การผสมผสานระหว่างความน่าเชื่อถือ การบำรุงรักษาต่ำ และคุณลักษณะด้านความปลอดภัย ทำให้ผลิตภัณฑ์นี้เป็นตัวเลือกที่ต้องการในสภาพแวดล้อมตั้งแต่สถานีไฟฟ้าย่อยในเมืองไปจนถึงโรงงานอุตสาหกรรมที่อยู่ห่างไกล

• เครือข่ายการจำหน่ายยูทิลิตี้: สถานีไฟฟ้าย่อยหลักที่ 11kV, 22kV และ 33kV ใช้ VCB อย่างกว้างขวางสำหรับการป้องกันตัวป้อน การสลับส่วนบัส และการป้องกันหม้อแปลง อายุการใช้งานที่สูงและข้อกำหนดในการบำรุงรักษาต่ำของ VCB ช่วยลดต้นทุนการเป็นเจ้าของในเครือข่ายสาธารณูปโภคที่เบรกเกอร์อาจอยู่ที่สถานีย่อยระยะไกลที่ไม่มีคนควบคุมและมีการเข้าถึงการบำรุงรักษาไม่บ่อยนัก
• การกระจายพลังงานอุตสาหกรรม: โรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงงานปิโตรเคมี โรงถลุงเหล็ก งานปูนซีเมนต์ การทำเหมือง และศูนย์ข้อมูล ใช้ระบบจำหน่ายแรงดันไฟฟ้าปานกลางที่ใช้ VCB สำหรับการป้องกันตัวป้อนมอเตอร์ การสลับหม้อแปลง และการใช้งานบัสไทด์ ความสามารถในการดำเนินการเปลี่ยนบ่อยครั้งโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพการขัดจังหวะลดลงนั้นมีประโยชน์อย่างยิ่งในระบบอุตสาหกรรมที่มีการสลับโหลดของกระบวนการเป็นประจำ
• ระบบส่งกำลังฉุด: สถานีย่อยรางรถไฟและรถไฟใต้ดินใช้เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศสำหรับการป้องกันตัวป้อนแรงดึงไฟฟ้ากระแสสลับที่ 25kV ความสามารถของ VCB ในการขัดจังหวะโหลดอุปนัยที่ยากลำบากซึ่งแสดงโดยมอเตอร์ฉุดและความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่ต้องการของสถานีไฟฟ้าย่อยแบบฉุดลาก ซึ่งมีคุณลักษณะพิเศษคือการสั่นสะเทือนโดยรอบสูงและการแกว่งของอุณหภูมิที่กว้าง เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในการใช้งานนี้
• การผลิตพลังงานทดแทน: ระบบรวบรวมฟาร์มกังหันลม เครือข่ายแรงดันไฟฟ้าปานกลางของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ PV และการเชื่อมต่อระหว่างระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ใช้ VCB อย่างกว้างขวางสำหรับการป้องกันและการสลับตัวป้อน ขนาดกะทัดรัดของ VCB หุ้มฉนวนแข็งสมัยใหม่มีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษในห้องไฟฟ้าที่มีพื้นที่จำกัดของหอกังหันลมและรางไถลอินเวอร์เตอร์ขนาดอเนกประสงค์
• การติดตั้งทางทะเลและนอกชายฝั่ง: แท่นขุดเจาะน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง, FPSO และเรือเดินทะเลใช้งานระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลางบนเรือ ซึ่งผลที่ตามมาจากไฟไหม้ถือเป็นหายนะ การไม่มีน้ำมันหรือ SF₆ ในเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศทำให้เป็นตัวเลือกบังคับสำหรับสวิตช์เกียร์ในสภาพแวดล้อมที่วิกฤตไฟไหม้เหล่านี้ โดยเป็นไปตามข้อกำหนดของสมาคมการจำแนกประเภทและสถานะธง

ข้อกำหนดในการบำรุงรักษาและการประเมินสภาพสำหรับ VCB

คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในเชิงพาณิชย์ของเบรกเกอร์วงจรสุญญากาศคือความต้องการการบำรุงรักษาต่ำเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีรุ่นเก่า แต่ "การบำรุงรักษาต่ำ" ไม่ได้หมายความว่า "ไม่มีการบำรุงรักษา" โปรแกรมการตรวจสอบและทดสอบที่มีโครงสร้างเป็นสิ่งจำเป็นในการตรวจสอบว่าเบรกเกอร์ยังคงเหมาะสมสำหรับการบริการ และเพื่อระบุการเสื่อมสภาพก่อนที่จะส่งผลให้เกิดความล้มเหลวในการขัดจังหวะความผิดปกติ ซึ่งเป็นโหมดความล้มเหลวที่อันตรายที่สุดที่เป็นไปได้สำหรับเบรกเกอร์

การตรวจสอบด้วยสายตาและกลไกเป็นประจำ

ตามช่วงเวลาที่กำหนดโดยกำหนดการบำรุงรักษาของผู้ผลิต โดยทั่วไปทุกๆ 1 ถึง 3 ปีหรือตามจำนวนการทำงานที่กำหนด เบรกเกอร์ควรได้รับการตรวจสอบเพื่อหาสัญญาณของความเสียหายภายนอก การปนเปื้อนของพื้นผิวฉนวน การกัดกร่อนของขั้วต่อและฮาร์ดแวร์ และการทำงานที่ถูกต้องของสวิตช์เสริมและอินเทอร์ล็อค กลไกการทำงานควรใช้ผ่านรอบการเปิด-ปิดหลายรอบ และเวลาปิดและเปิดที่ได้รับการตรวจสอบกับขีดจำกัดที่ระบุของผู้ผลิตโดยใช้เครื่องมือจับเวลาที่เหมาะสม ควรซ่อมบำรุงจุดหล่อลื่นกลไกตามกำหนดเวลา โดยใช้เฉพาะประเภทของน้ำมันหล่อลื่นที่ผู้ผลิตระบุไว้เท่านั้น สารหล่อลื่นที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้ซีลเสียหายหรือเคลื่อนตัวไปบนพื้นผิวฉนวนได้

การทดสอบความสมบูรณ์ของสุญญากาศ

ความสมบูรณ์ของสุญญากาศของผู้ขัดขวางต้องได้รับการตรวจสอบเป็นระยะๆ เนื่องจากการรั่วแบบค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้หากไม่มีการทดสอบ จะทำให้สุญญากาศลดระดับลงจนถึงจุดที่ผู้ขัดขวางไม่สามารถขัดขวางกระแสไฟฟ้าลัดได้อย่างน่าเชื่อถืออีกต่อไป มีวิธีการทดสอบสองวิธีในภาคสนาม: การทดสอบความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าสูง ซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานปกติ (แต่ต่ำกว่าระดับความต้านทานอิมพัลส์) ทั่วทั้งหน้าสัมผัสแบบเปิด และการไม่มีการคายประจุหรือประกายไฟช่วยยืนยันว่ามีสุญญากาศเพียงพอ และอุปกรณ์ตรวจสอบคุณภาพสุญญากาศ เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ที่ตรวจจับลักษณะการโก่งตัวของแม่เหล็กของอนุภาคที่มีประจุในตัวขัดขวางที่เกิดขึ้นเฉพาะเมื่อความดันสุญญากาศลดลงเกินค่าเกณฑ์ ทั้งสองวิธีอธิบายไว้ใน IEC 62271-100 และคู่มือการบำรุงรักษาของผู้ผลิต

ติดต่อการประเมินการกัดเซาะ

การดำเนินการขัดจังหวะข้อบกพร่องแต่ละครั้งจะกัดกร่อนวัสดุจำนวนเล็กน้อยจากหน้าสัมผัส และค่อยๆ ลดการเคลื่อนที่ของหน้าสัมผัสไปยังตำแหน่งปิด VCB ส่วนใหญ่จะมีตัวแสดงการสึกหรอของหน้าสัมผัส — เกจเชิงกลหรือเครื่องหมายบนจุดเชื่อมต่อการทำงานที่แสดงระยะการเคลื่อนที่ของหน้าสัมผัสที่เหลือ — ซึ่งช่วยให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาสามารถตรวจสอบได้ว่าหน้าสัมผัสนั้นไม่ถึงขีดจำกัดการกัดเซาะที่หมดอายุการใช้งานโดยไม่ต้องแยกชิ้นส่วนผู้ขัดขวาง เมื่อระยะสัมผัสถึงขีดจำกัดการสึกหรอ จะต้องเปลี่ยนตัวขัดขวาง เนื่องจากการทำงานเกินขีดจำกัดการสึกหรอจะลดช่องว่างสุญญากาศให้ต่ำกว่าค่าที่จำเป็นสำหรับการหยุดชะงักข้อบกพร่องที่เชื่อถือได้

การเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศที่เหมาะกับการใช้งานของคุณ

การเลือก VCB ที่ถูกต้องจำเป็นต้องมีการประเมินอย่างเป็นระบบของพารามิเตอร์ระบบไฟฟ้า หน้าที่การทำงานของเบรกเกอร์ สภาพแวดล้อมในการติดตั้ง และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง รายการตรวจสอบต่อไปนี้ครอบคลุมพารามิเตอร์การเลือกที่สำคัญที่สุดที่ต้องพิจารณาก่อนระบุเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศ

• แรงดันไฟฟ้าของระบบและการเลือกแรงดันไฟฟ้า: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเบรกเกอร์จะต้องตรงหรือเกินกว่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถปรากฏที่จุดติดตั้งภายใต้สภาวะปกติหรือผิดปกติของระบบ รวมถึงแรงดันไฟฟ้าไม่มีโหลดของหม้อแปลงและแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว สำหรับระบบที่กำหนด 11kV เบรกเกอร์ที่มีพิกัด 12kV คือตัวเลือกมาตรฐาน สำหรับระบบ 33kV ควรใช้เบรกเกอร์พิกัด 36kV หรือ 40.5kV
• กระแสไฟลัดวงจรที่คาดไว้: คำนวณกระแสไฟฟ้าลัดที่อาจเกิดขึ้นสูงสุดที่จุดติดตั้งจากข้อมูลอิมพีแดนซ์ของระบบ โดยคำนึงถึงการมีส่วนร่วมทั้งหมดจากแหล่งสาธารณูปโภค มอเตอร์ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เลือกเบรกเกอร์ที่มีกระแสไฟลัดวงจรที่กำหนดสูงกว่าค่าที่คำนวณได้นี้อย่างน้อย 10–20% เพื่อให้มีระยะขอบด้านความปลอดภัยที่เพียงพอ
• กระแสโหลดปกติ: กระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่กำหนดของเบรกเกอร์จะต้องเกินกระแสโหลดสูงสุดที่จุดติดตั้งภายใต้สภาวะการทำงานปกติทั้งหมด รวมถึงกระแสพุ่งเข้าของหม้อแปลงและการสตาร์ทมอเตอร์ต่อการโหลดของระบบ อาจจำเป็นต้องมีการลดพิกัดความร้อนสำหรับการติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิแวดล้อมสูงซึ่งสูงกว่าอุณหภูมิอ้างอิงมาตรฐานที่ 40°C
• การจำแนกประเภทหน้าที่การสลับ: ตรวจสอบว่าเบรกเกอร์จะต้องปฏิบัติหน้าที่การสลับพิเศษใดๆ หรือไม่ เช่น การสลับธนาคารตัวเก็บประจุ การสลับเครื่องปฏิกรณ์ การสลับมอเตอร์ หรือการสลับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งกำหนดข้อกำหนดเพิ่มเติมนอกเหนือจากหน้าที่การขัดจังหวะข้อผิดพลาดมาตรฐาน IEC 62271-100 กำหนดหน้าที่การทดสอบเฉพาะสำหรับแต่ละการใช้งานพิเศษเหล่านี้ และเบรกเกอร์ที่เลือกจะต้องได้รับการทดสอบประเภทและจัดอันดับสำหรับหน้าที่เฉพาะที่จะดำเนินการ
• กลไกการทำงานและการควบคุมแรงดันไฟฟ้า: เลือกประเภทกลไกการทำงาน — สปริง แม่เหล็ก หรือ PMA — ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งาน และระบุแรงดันไฟฟ้าควบคุมสำหรับคอยล์ปิดและทริปคอยล์เพื่อให้ตรงกับแหล่งจ่ายไฟเสริม DC หรือ AC ที่มีจำหน่ายในการติดตั้ง ยืนยันว่ากลไกสามารถดำเนินการปิด-เปิดได้ตามจำนวนที่ต้องการต่อชั่วโมงสำหรับการปิดระบบอัตโนมัติ โดยไม่เกินรอบการทำงานที่กำหนดของกลไก
• สภาพแวดล้อมและเงื่อนไขการติดตั้ง: สำหรับการใช้งานสวิตช์เกียร์ภายในอาคารในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมอุณหภูมิที่สะอาด VCB ภายในอาคารมาตรฐานมีความเหมาะสม สำหรับการใช้งานกลางแจ้ง การติดตั้งสวิตช์เกียร์แบบติดแผ่น หรือสถานที่ที่มีระดับมลพิษ ความชื้น หรือการปนเปื้อนสูง ให้ระบุเบรกเกอร์ที่มีระดับการป้องกันตู้ที่เหมาะสม (IP54 หรือสูงกว่า) เครื่องทำความร้อนป้องกันการควบแน่น และระบบฉนวนที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับระดับความรุนแรงของมลพิษของสถานที่ติดตั้ง

เบรกเกอร์วงจรสุญญากาศได้กำหนดตำแหน่งของตนในฐานะเทคโนโลยีทางเลือกสำหรับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าปานกลางและการสลับผ่านการผสมผสานระหว่างข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่พิสูจน์ได้ ประโยชน์ด้านความปลอดภัย และการประหยัดต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน ซึ่งเทคโนโลยีของคู่แข่งไม่สามารถเทียบเคียงได้กับการใช้งานแรงดันไฟฟ้าปานกลางทุกรูปแบบ การระบุพิกัดที่ถูกต้อง ประเภทกลไก และความสามารถในการปฏิบัติหน้าที่พิเศษสำหรับการติดตั้งแต่ละครั้ง — และการบำรุงรักษาอุปกรณ์ตามโปรแกรมการบำรุงรักษาที่มีโครงสร้างและสอดคล้องกับผู้ผลิต — ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเบรกเกอร์มอบความน่าเชื่อถือในการป้องกันและอายุการใช้งานตามการลงทุน