Όταν οι μηχανικοί και οι υπεύθυνοι προμηθειών αναζητούν συσκευές διανομής μέσης τάσης, σπάνια ξεκινούν με μια κενή πλάκα. Οι περισσότεροι έχουν ήδη στο μυαλό τους ένα επίπεδο τάσης, έναν τύπο εγκατάστασης για τον οποίο σχεδιάζουν ή μια φιλοσοφία συντήρησης που πρέπει να προσαρμόσουν. Αυτό που χρειάζονται είναι μια σαφής ανάλυση του τρόπου με τον οποίο πραγματικά διαφέρουν οι κύριοι τύποι προϊόντων, ποιες προδιαγραφές έχουν πραγματικά σημασία για την εφαρμογή τους και ποιες ερωτήσεις πρέπει να κάνουν σε έναν κατασκευαστή προτού δεσμευτούν για μια παραγγελία αγοράς.
Αυτός ο οδηγός καλύπτει όλα αυτά. Επικεντρώνεται στις τρεις διαμορφώσεις που εμφανίζονται πιο συχνά σε βιομηχανικά έργα και έργα κοινής ωφέλειας παγκοσμίως: Μεταλλικός διακόπτης, AC Metal Clad Switchgear και ARMORED Drawout Switchgear. Η κατανόηση του πώς αυτά τα τρία σχετίζονται μεταξύ τους είναι το θεμέλιο οποιασδήποτε απόφασης σωστής επιλογής.
Χώρος διανομής ηλεκτρικού υποσταθμού
Τι κάνει πραγματικά ο διακόπτης μέσης τάσης
Ο διακόπτης μέσης τάσης είναι το στρώμα εξοπλισμού που βρίσκεται ανάμεσα σε μια πηγή μετάδοσης υψηλής-τάσης και στα κυκλώματα διανομής που τροφοδοτούν κτίρια, κινητήρες, μετασχηματιστές και άλλα φορτία. Οι κύριες εργασίες του είναι ο έλεγχος της ροής ισχύος, η γρήγορη απομόνωση βλαβών και η ασφαλής εκτέλεση της συντήρησης.
Ο όρος "μεσαία τάση" καλύπτει μια ευρεία ζώνη. Το εύρος τάσης είναι συνήθως κατανοητό ότι σημαίνει συστήματα διανομής άνω του 1 kV και γενικά έως και 52 kV. Στην πράξη, οι περισσότεροι εμπορικοί και βιομηχανικοί διακόπτες MV προδιαγράφονται στην περιοχή 3,3 kV έως 36 kV. Κάτω από αυτό βρίσκεται γρανάζι χαμηλής-τάσης με ονομαστική τάση κάτω του 1 kV, που χρησιμοποιείται σε κατοικίες και μικρά εμπορικά κτίρια. Πάνω από αυτό βρίσκεται εξοπλισμός μετάδοσης υψηλής{10}τάσης, ο οποίος απαιτεί ριζικά διαφορετικές στρατηγικές μόνωσης και εκκαθάρισης.
Η διάκριση μεταξύ διακοπτών MV και LV δεν είναι απλώς ένας αριθμός τάσης. Ο διακόπτης MV εξισορροπεί το κόστος, τη συντήρηση με την πάροδο του χρόνου και το μέγεθος, καθιστώντας τον κατάλληλο για μικρές έως μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις, υποσταθμούς και δίκτυα διανομής κοινής ωφέλειας. Αυτή η ισορροπία είναι ο λόγος για τον οποίο η κατηγορία είναι τόσο ευρεία και γιατί η επιλογή μεταξύ των τύπων κατασκευής έχει πραγματικές συνέπειες τόσο για το αρχικό κόστος όσο και για τα μακροπρόθεσμα λειτουργικά έξοδα.
Οι τρεις κύριοι τύποι κατασκευής
Μεταλλικός κλειστός διακόπτης
Μεταλλικός κλειστός διακόπτηςείναι η ευρύτερη, πιο περιεκτική κατηγορία από τις τρεις. Ο μεταλλικός κλειστός εξοπλισμός διανομής δεν απαιτεί πλήρη διαμερισματοποίηση των εσωτερικών εξαρτημάτων. Όλα τα κύρια εξαρτήματα, συμπεριλαμβανομένων των διακοπτών κυκλώματος, των ράβδων διαύλου και των συνδέσεων καλωδίων, ενδέχεται να μοιράζονται ένα ενιαίο περίβλημα αντί να διαχωρίζονται από γειωμένα μεταλλικά φράγματα μεταξύ κάθε λειτουργικής ζώνης.
Αυτή η προσέγγιση κατασκευής έχει πρακτικά πλεονεκτήματα. Οι μεταλλικοί κλειστοί διακόπτες είναι συνήθως λιγότερο ακριβοί, έχουν μικρότερο αποτύπωμα και μπορούν να προσφέρουν μεγαλύτερη ποικιλία επιλογών διαύλου και σύνδεσης σε σύγκριση με τους διακόπτες με μεταλλική επένδυση. Για έργα όπου τα επίπεδα ρεύματος σφάλματος είναι μέτρια και το περιβάλλον σχετικά σταθερό, αυτός ο σχεδιασμός προσφέρει σταθερή απόδοση χωρίς το ασφάλιστρο κόστους που σχετίζεται με πλήρως διαμερισματοποιημένο εξοπλισμό.
Οι μεταλλικοί κλειστοί διακόπτες επιλέγονται συχνά για την-οικονομικότητά τους και είναι κατάλληλοι για εφαρμογές με χαμηλότερα επίπεδα ρεύματος σφάλματος. Πληροί τα πρότυπα ANSI και IEEE, διασφαλίζοντας αξιοπιστία για συγκεκριμένα περιβάλλοντα.
Όπου ταιριάζει καλύτερα ο μεταλλικός διακόπτης: δευτερεύοντες υποσταθμοί, μικρότερες εμπορικές εγκαταστάσεις, εφαρμογές όπου ο χώρος είναι περιορισμένος και το ρεύμα σφάλματος είναι διαχειρίσιμο και έργα όπου η δημοσιονομική πειθαρχία είναι πρωταρχικός περιορισμός.
Διακόπτης AC με μεταλλική επένδυση
AC Μεταλλική ΕπένδυσηΟ διακόπτης αντιπροσωπεύει την υψηλότερη βαθμίδα κατασκευής μέσης τάσης. Το καθοριστικό χαρακτηριστικό είναι η διαμερισματοποίηση. Κάθε λειτουργικό εξάρτημα, συμπεριλαμβανομένου του διακόπτη κυκλώματος, των ράβδων αγωγών και των διαμερισμάτων καλωδίων, είναι απομονωμένο μέσα στο δικό του γειωμένο περίβλημα από λαμαρίνα. Αυτά τα διαμερίσματα είναι πλήρως διαχωρισμένα για την αποφυγή τυχαίας επαφής και περιέχουν πιθανά σφάλματα.
Οι συνέπειες για την ασφάλεια αυτού του σχεδιασμού είναι σημαντικές. Από άποψη ασφάλειας, οι μεταλλικοί διακόπτες προσφέρουν ανώτερη προστασία. Η διαμερισματοποίηση περιορίζει την εξάπλωση των σφαλμάτων, μειώνει τον κίνδυνο διάδοσης του φλας τόξου και επιτρέπει τη συντήρηση σε ένα τμήμα ενώ τα παρακείμενα τμήματα παραμένουν ενεργοποιημένα.
Οι διακόπτες κυκλώματος που χρησιμοποιούνται στον διακόπτη AC Metal Clad Switchgear είναι τύποι έλξης ως τυπική απαίτηση και όχι προαιρετικό χαρακτηριστικό. Η φύση των διακοπτών του επιτρέπει την απλοποιημένη συντήρηση και τη δοκιμή. Ένας διακόπτης μπορεί να μετακινηθεί φυσικά μέσω συνδεδεμένων, δοκιμαστικών και αποσυνδεδεμένων θέσεων χωρίς-να απενεργοποιήσετε ολόκληρη τη σειρά. Οι εφεδρικοί διακόπτες μπορούν να δοκιμαστούν εκ των προτέρων και οι διακόπτες μπορούν να αντικατασταθούν με ελάχιστη διακοπή στην ηλεκτρική υπηρεσία. Τα συστήματα ελέγχου και τα προστατευτικά ρελέ μπορούν να δοκιμαστούν στη θέση TEST χωρίς να επηρεαστεί ο σχετικός τροφοδότης διανομής ισχύος.
Οι συσκευές διανομής με μεταλλική επένδυση συμμορφώνονται με αυστηρά βιομηχανικά πρότυπα όπως το IEC 62271-200 και το ANSI/IEEE C37.20.2. Οι ονομαστικές τάσεις συνήθως κυμαίνονται από 4,76 kV έως 38 kV στο υψηλό άκρο, καλύπτοντας την πλειονότητα των βιομηχανικών και μεγάλων εμπορικών εφαρμογών.
Πού ταιριάζει καλύτερα ο διακόπτης AC Metal Clad: αποστολή-κρίσιμων εγκαταστάσεων όπως νοσοκομεία, κέντρα δεδομένων και εργοστάσια παραγωγής όπου οι απαιτήσεις χρόνου λειτουργίας είναι υψηλές. περιβάλλοντα με αυξημένα επίπεδα ρεύματος σφάλματος. και έργα όπου η ευελιξία συντήρησης καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης δικαιολογεί την υψηλότερη αρχική επένδυση.
ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΘΩΡΑΚΙΣΜΕΝΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ
ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΘΩΡΑΚΙΣΜΕΝΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣείναι ένας όρος που εμφανίζεται συχνά στις προδιαγραφές έργων που είναι γραμμένες σύμφωνα με τα πρότυπα IEC και σε κινεζικά-κατασκευασμένα συστήματα διανομής που εξάγονται με πλαίσια GB 3906, αν και η υποκείμενη έννοια της μηχανικής αντιστοιχεί σε αυτό που τα βορειοαμερικανικά πρότυπα ορίζουν ως μεταλλική επένδυση. Το ίδιο το όνομα γνωστοποιεί τη σχεδιαστική πρόθεση: το περίβλημα παρέχει μια φυσική θωράκιση γύρω από κάθε διαμέρισμα και ο διακόπτης κυκλώματος μπορεί να αποσυρθεί αντί να στερεωθεί στη θέση του.
Ο θωρακισμένος εξοπλισμός διανομής διαθέτει μια δομή τεσσάρων-διαμερισμάτων που καλύπτει τη ζώνη ζυγού, τη ζώνη διακοπής, τη ζώνη καλωδίου και τη ζώνη ελέγχου. Αυτή η δομή διασφαλίζει ότι ένα σφάλμα που αναπτύσσεται σε μια ζώνη περιέχεται εκεί, προστατεύοντας τόσο το προσωπικό όσο και τον παρακείμενο εξοπλισμό. Ο διακόπτης, συνήθως ένας διακόπτης κενού σε μοντέρνα σχέδια, μπορεί να τοποθετηθεί μεταξύ των θέσεων ενώ παραμένει εντός του περιβλήματος, εξαλείφοντας την ανάγκη για το προσωπικό να βρίσκεται κοντά σε αγωγούς υπό τάση κατά τη διάρκεια εργασιών ρουτίνας.
Ο θωρακισμένος αφαιρούμενος διακόπτης εναλλασσόμενου ρεύματος έχει σχεδιαστεί για να προσφέρει αυξημένη ασφάλεια και ανθεκτικότητα, εξασφαλίζοντας αξιόπιστη τροφοδοσία ρεύματος σε σκληρά περιβάλλοντα. Η στιβαρή κατασκευή του αντιστέκεται στις εξωτερικές κρούσεις, καθιστώντας το ιδανικό για δύσκολες συνθήκες εργοταξίου. Ο αρθρωτός χαρακτήρας του σχεδιασμού διευκολύνει επίσης την εύκολη συντήρηση και μελλοντικές αναβαθμίσεις.
Για εφαρμογές μέσης τάσης που κυμαίνονται από 1 kV έως 35 kV, ο θωρακισμένος εξοπλισμός διανομής είναι ιδανικός για βιομηχανικές εγκαταστάσεις, υποσταθμούς κοινής ωφέλειας και υποδομές μεγάλης κλίμακας. Η σειρά KYN28A-12 είναι μια ευρέως αναφερόμενη σειρά προϊόντων σε αυτήν την κατηγορία, που συνήθως καθορίζεται για έργα διανομής 10 kV σε όλη την Ασία, τη Μέση Ανατολή και την Αφρική. Στα 35 kV, οι διαμορφώσεις θωρακισμένης εξόδου είναι το πρότυπο φροντίδας για τις εργασίες του πρωτεύοντος υποσταθμού.
Όπου ταιριάζει καλύτερα το ARMORED Drawout Switchgear: έργα που καθορίζονται στο IEC 62271-200 ή GB 3906. υποσταθμοί κοινής ωφελείας και εφαρμογές δικτύων δακτυλίου σε αγορές όπου κυριαρχούν οι συσκευές διανομής κινεζικής κατασκευής. και εγκαταστάσεις που απαιτούν ισχυρό περιορισμό σφαλμάτων σε συνδυασμό με τη λειτουργική ευελιξία ενός αποσπώμενου μηχανισμού διακόπτη.
GANGHENG XGN17-40.5 Box-Τύπος σταθερός διακόπτης εναλλασσόμενου ρεύματος με μεταλλικό περίβλημα
Βασικές προδιαγραφές προς αξιολόγηση
Η επιλογή ενός τύπου κατασκευής είναι μόνο μέρος της διαδικασίας επιλογής. Κάθε πακέτο προδιαγραφών πρέπει να αντιμετωπίζει τις ακόλουθες τεχνικές παραμέτρους πριν πάει σε έναν κατασκευαστή για προσφορά.
Ονομαστική τάση (Ur).Αυτή είναι η μέγιστη συνεχής τάση λειτουργίας που έχει σχεδιαστεί να χειρίζεται ο εξοπλισμός. Η ονομαστική τάση πρέπει να επιλέγεται υψηλότερη από την υψηλότερη τιμή της τάσης λειτουργίας και σχετίζεται με ένα επίπεδο μόνωσης. Οι συνήθεις ονομασίες για βιομηχανικά έργα είναι 12 kV, 24 kV και 36 kV. Ο καθορισμός μιας βαθμολογίας πολύ κοντά στην πραγματική τάση του συστήματος δεν αφήνει περιθώρια για παροδικές υπερτάσεις.
Βασικό Επίπεδο Μόνωσης (BIL).Αυτή η τιμή καθορίζει πόσο καλά αντέχει ο πίνακας διακοπτών σε συμβάντα κεραυνών. Η τάση αντοχής των κεραυνών καλύπτει όλα τα συμβάντα σε υψηλή συχνότητα, συνήθως υπερτάσεις εξωτερικής προέλευσης. Η αντιστοίχιση του BIL του εξοπλισμού διανομής με τους απαγωγείς υπερτάσεων και τους τερματισμούς καλωδίων στο ίδιο κύκλωμα είναι μια απαίτηση που μερικές φορές οι μηχανικοί παραβλέπουν κατά τη συναρμολόγηση μιας προδιαγραφής.
Ονομαστικό Κανονικό Ρεύμα.Αυτό είναι το συνεχές ρεύμα που πρέπει να μεταφέρουν οι κύριοι ζυγοί και οι διακόπτες κυκλώματος χωρίς να υπερβαίνουν τα όρια θερμοκρασίας. Οι τυπικές αξιολογήσεις για τις σειρές MV κυμαίνονται από 630 A στο χαμηλότερο άκρο έως 3.000 A ή υψηλότερες για τα κύρια τμήματα εισοδήματος σε μεγάλες εγκαταστάσεις.
Βαθμολογία βραχυκυκλώματος-.Η βαθμολογία βραχυκυκλώματος-πρέπει να αναφέρει τη συμμετρική τιμή kA και τη διάρκεια, συνήθως ένα δευτερόλεπτο, για διακόπτες, ζυγούς, διακόπτες γείωσης και αποσυνδέσεις. Πρέπει επίσης να περιλαμβάνεται η δυνατότητα δημιουργίας ρεύματος. Η υποβάθμιση του μεγέθους βραχυκυκλώματος-είναι ένα από τα πιο σοβαρά σφάλματα στις προδιαγραφές του εξοπλισμού διανομής, επειδή επηρεάζει τόσο την επιβίωση του εξοπλισμού κατά τη διάρκεια μιας βλάβης όσο και την ασφάλεια του κοντινού προσωπικού.
Συμμόρφωση με τα πρότυπα.Τα έργα με διεθνείς αγοραστές ή δανειστές θα απαιτούν σαφή δήλωση του ισχύοντος προτύπου. Το IEC 62271-200 διέπει τους κλειστούς μεταλλικούς διακόπτες MV στο διεθνές πλαίσιο. Το ANSI/IEEE C37.20.2 ισχύει για συσκευές διανομής με μεταλλική επένδυση στις αγορές της Βόρειας Αμερικής. Η συμμόρφωση με τα πρότυπα ασφαλείας καθοδηγεί τις σύγχρονες πρακτικές επιλογής. Για εξαγωγικά έργα από την Κίνα, η ευθυγράμμιση GB 3906 είναι επίσης κοινή και θα πρέπει να επιβεβαιωθεί με τον κατασκευαστή.
Περιβαλλοντική Αξιολόγηση.Οι περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η υγρασία και η θερμοκρασία είναι σημαντικοί παράγοντες που λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή εξοπλισμού διανομής για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη απόδοση. Οι εξωτερικές εγκαταστάσεις απαιτούν πρόσθετη στεγανοποίηση από τις καιρικές συνθήκες και τα τροπικά ή παράκτια περιβάλλοντα ενδέχεται να απαιτούν-θερμαντήρες κατά της συμπύκνωσης και αναβαθμισμένες επιφανειακές επεξεργασίες. Οι απαιτήσεις διαβάθμισης IP πρέπει να αναφέρονται ρητά στις προδιαγραφές.
Πώς να συγκρίνετε προμηθευτές
Μόλις οι τεχνικές προδιαγραφές είναι σαφείς, η διαδικασία επιλογής μετατοπίζεται στην αξιολόγηση των κατασκευαστών. Ορισμένοι τομείς αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής.
Η τεκμηρίωση δοκιμής τύπου δεν είναι προαιρετική. Μια σωστά ελεγμένη σειρά διακοπτών θα έχει πιστοποιητικά εσωτερικής ταξινόμησης τόξου, αναφορές δοκιμών αντοχής σε βραχυκύκλωμα και αρχεία δοκιμών αύξησης θερμοκρασίας. Οι κατασκευαστές που δεν μπορούν να παράγουν αυτά τα έγγραφα πωλούν μόνο στην τιμή, και το προφίλ κινδύνου αυτής της αγοράς είναι δύσκολο να δικαιολογηθεί σε οποιοδήποτε σημαντικό έργο.
Η ικανότητα παραγωγής εργοστασίων έχει μεγαλύτερη σημασία από τους ισχυρισμούς σε φυλλάδια. Οι καθιερωμένοι κατασκευαστές διακοπτών MV διατηρούν αποκλειστικές γραμμές παραγωγής με κατασκευή CNC για εξαρτήματα περιβλήματος, ελεγχόμενες διαδικασίες για τη συναρμολόγηση της ράβδου διαύλου και δοκιμές υψηλών- εσωτερικών δυνατοτήτων πριν από την αποστολή. Το να ζητάτε έλεγχο στο εργοστάσιο ή ρύθμιση επιθεώρησης παραγωγής είναι εύλογο για παραγγελίες ουσιαστικής κλίμακας.
Ο χρόνος παράδοσης και η διαθεσιμότητα ανταλλακτικών συχνά υποβαρύνονται κατά την αρχική αξιολόγηση. Μια σειρά διακοπτών που χρειάζεται 20 εβδομάδες για να παραχθεί και δεν διαθέτει τοπικά εφοδιασμένους διακόπτες αντικατάστασης δημιουργεί λειτουργικό κίνδυνο για τον ιδιοκτήτη της εγκατάστασης. Η κατανόηση του τυπικού χρονοδιαγράμματος παράδοσης του κατασκευαστή, του διαθέσιμου αποθέματος ανταλλακτικών διακοπτών και του{3}}δικτύου υποστήριξης μετά την πώληση θα πρέπει να αποτελούν μέρος της σύγκρισης του προμηθευτή και όχι μια μεταγενέστερη σκέψη στο στάδιο της παραγγελίας αγοράς.
Επιλέγοντας τον σωστό τύπο για το έργο σας
Η απόφαση μεταξύ του Metal Enclosed Switchgear, του AC Metal Clad Switchgear και του ARMORED Drawout Switchgear εξαρτάται τελικά σε τρεις παράγοντες: το επίπεδο ρεύματος σφάλματος που υπάρχει στο σύστημα, τη φιλοσοφία συντήρησης της εγκατάστασης και το ισχύον πλαίσιο προτύπων.
Για έργα με χαμηλότερα επίπεδα ρεύματος σφάλματος, σταθερά περιβάλλοντα και αυστηρότερους προϋπολογισμούς, το Metal Enclosed Switchgear προσφέρει επαρκή απόδοση σε ανταγωνιστική τιμή. Για αποστολές{1}}κρίσιμες εγκαταστάσεις όπου ο περιορισμός του φλας τόξου και η δυνατότητα συντήρησης του ζωντανού-λεωφορείου δεν είναι-διαπραγματεύσιμες, το AC Metal Clad Switchgear είναι η κατάλληλη επιλογή. Για έργα που καθορίζονται σε πλαίσια IEC ή GB, ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα βοηθητικών προγραμμάτων και υποδομών, το ARMORED Drawout Switchgear παρέχει το διαμερισματοποιημένο, αποσπώμενο-σχέδιο θραύσης που περιμένουν οι μηχανικοί και οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας σε αυτές τις αγορές.
Κανένας από αυτούς τους τύπους δεν είναι εγγενώς ανώτερος. Κάθε ένα είναι μια μηχανική απόκριση σε ένα καθορισμένο σύνολο απαιτήσεων. Ο αγοραστής που φτάνει σε έναν κατασκευαστή με σαφή κατανόηση αυτών των απαιτήσεων, που υποστηρίζεται από λεπτομερείς προδιαγραφές, θα έχει σταθερά καλύτερη τιμολόγηση, καλύτερη συμμόρφωση και λιγότερες εκπλήξεις κατά τη θέση σε λειτουργία από τον αγοραστή που αφήνει την επιλογή στον προμηθευτή.
Εάν επεξεργάζεστε τις προδιαγραφές για ένα επερχόμενο έργο και χρειάζεστε τεχνική καθοδήγηση σχετικά με ονομαστικές παραμέτρους, απαιτήσεις δοκιμής τύπου ή χρόνους παράδοσης, το σωστό σημείο εκκίνησης είναι μια συζήτηση με έναν κατασκευαστή που μπορεί να δείξει τεκμηρίωση και για τα τρία.