Amikor a mérnökök és a beszerzési menedzserek középfeszültségű kapcsolóberendezéseket keresnek, ritkán kezdenek üres lappal. A legtöbbnek már van egy feszültségszintje, egy létesítménytípus, amelyre terveznek, vagy egy karbantartási filozófia, amelyhez alkalmazkodnia kell. Amire szükségük van, az az, hogy világosan leírják, hogy a főbb terméktípusok valójában miben térnek el egymástól, melyik specifikáció számít igazán az alkalmazásukhoz, és milyen kérdéseket kell feltennie a gyártónak, mielőtt elkötelezi magát egy vásárlási megrendelés mellett.
Ez az útmutató mindezt lefedi. Arra a három konfigurációra összpontosít, amelyek világszerte leggyakrabban jelennek meg az ipari és közüzemi projektekben: fémbe zárt kapcsolóberendezések, AC fémborítású kapcsolóberendezések és PÁNCZOS kihúzó kapcsolóberendezések. Annak megértése, hogy ez a három hogyan kapcsolódik egymáshoz, minden megalapozott kiválasztási döntés alapja.
Villamos alállomás kapcsolóberendezés helyisége
Mit csinál a középfeszültségű kapcsolóberendezés valójában
A középfeszültségű kapcsolóberendezés a berendezés azon rétege, amely a nagyfeszültségű átviteli forrás és az épületeket, motorokat, transzformátorokat és egyéb terheléseket tápláló elosztóáramkörök között helyezkedik el. Elsődleges feladatai az energiaáramlás szabályozása, a hibák gyors megszüntetése és a karbantartás biztonságos elvégzésének lehetővé tétele.
A "középfeszültség" kifejezés széles sávot takar. A feszültségtartományon általában 1 kV feletti és általában 52 kV-ig terjedő elosztórendszereket értünk. A gyakorlatban a legtöbb kereskedelmi és ipari középfeszültségű kapcsolóberendezést a 3,3 kV és 36 kV közötti tartományban határozzák meg. Alatta 1 kV alatti névleges kis-feszültségű hajtómű található, amelyet lakó- és kiskereskedelmi épületekben használnak. Fölötte magas{10}}feszültségű átviteli berendezés található, amely alapvetően eltérő szigetelési és távolsági stratégiákat igényel.
A közép- és kisfeszültségű kapcsolóberendezések közötti különbség nem csupán a feszültség szám. A MV kapcsolóberendezések egyensúlyban tartják a költségeket, az időbeli karbantartást és a méretet, így alkalmasak kis és nagy ipari létesítmények, alállomások és közüzemi elosztó hálózatok számára. Ez az egyensúly az oka annak, hogy a kategória olyan széles, és ezért van az építési típusok közötti választás valós következményekkel jár mind az előzetes költségek, mind a hosszú távú működési költségek tekintetében.
A három fő építkezési típus
Fém zárt kapcsolóberendezés
Fém zárt kapcsolóberendezésa tágabb, átfogóbb kategória a három közül. A fémmel zárt kapcsolóberendezések nem igénylik a belső alkatrészek teljes rekeszbe foglalását. Valamennyi elsődleges alkatrész, beleértve a megszakítókat, a buszsíneket és a kábelcsatlakozásokat, egyetlen házon osztozhat, ahelyett, hogy az egyes funkcionális zónák között földelt fém sorompók választanák el őket.
Ennek az építési megközelítésnek gyakorlati előnyei vannak. A fémburkolatú kapcsolóberendezések jellemzően olcsóbbak, kisebb a helyigényük, és a fémburkolatú kapcsolóberendezésekhez képest szélesebb körű buszozási és csatlakozási lehetőségeket kínálnak. Azoknál a projekteknél, ahol a hibaáram szintje mérsékelt és a környezet viszonylag stabil, ez a kialakítás szilárd teljesítményt nyújt a teljesen rekeszbe osztott felszereléssel járó költségprémium nélkül.
A fémmel zárt kapcsolóberendezéseket gyakran költséghatékonyságuk miatt választják ki, és alkalmasak alacsonyabb hibaáram-szintű alkalmazásokhoz. Megfelel mind az ANSI, mind az IEEE szabványoknak, biztosítva a megbízhatóságot bizonyos környezetekben.
Ahol a fémzáras kapcsolóberendezés a legjobban illeszkedik: másodlagos alállomások, kisebb kereskedelmi létesítmények, olyan alkalmazások, ahol korlátozott a hely és a hibaáram kezelhető, valamint olyan projektek, ahol a költségvetési fegyelem az elsődleges korlát.
AC fém borítású kapcsolóberendezés
AC fém borításúA kapcsolóberendezések a középfeszültségű konstrukció magasabb szintjét képviselik. Meghatározó jellemzője a kompartmentalizáció. Minden funkcionális alkatrész, beleértve a megszakítót, a gyűjtősíneket és a kábelrekeszeket, le van szigetelve saját földelt fémlemez burkolatán belül. Ezek a rekeszek teljesen el vannak különítve, hogy megakadályozzák a véletlen érintkezést és tartalmazzák a lehetséges hibákat.
Ennek a kialakításnak a biztonsági vonatkozásai jelentősek. Biztonsági szempontból a fémburkolatú kapcsolóberendezések kiváló védelmet nyújtanak. A felosztás korlátozza a hibák terjedését, csökkenti az ívvillanás terjedésének kockázatát, és lehetővé teszi egy szakaszon a karbantartást, miközben a szomszédos szakaszok feszültség alatt maradnak.
Az AC fémbevonatú kapcsolóberendezésekben használt megszakítók szabványos követelmény, nem pedig opcionális jellemzők. A megszakítók kihúzó jellege egyszerűsített karbantartást és tesztelést tesz lehetővé. A megszakító fizikailag mozgatható csatlakoztatott, tesztelt és leválasztott pozíciókban anélkül, hogy a teljes felállást áramtalanítaná-. A tartalék megszakítók előzetesen-tesztelhetők, és a megszakítók az elektromos szolgáltatás minimális megszakításával cserélhetők. A vezérlőrendszerek és a védőrelék TESZT pozícióban tesztelhetők anélkül, hogy a kapcsolódó áramelosztó adagolót érintenék.
A fémbevonatú kapcsolóberendezések megfelelnek az olyan szigorú ipari szabványoknak, mint az IEC 62271-200 és az ANSI/IEEE C37.20.2. A névleges feszültségek általában 4,76 kV-tól 38 kV-ig terjednek a csúcskategórián, amely lefedi az ipari és nagy kereskedelmi alkalmazások többségét.
Ahol a legmegfelelőbb a váltóáramú fémburkolatú kapcsolóberendezés: a küldetés{0}}kritikus létesítményei, például kórházak, adatközpontok és gyártóüzemek, ahol magasak az üzemidő követelményei; magas hibaáram-szintű környezetek; és olyan projektek, ahol a telepítés élettartama alatti karbantartási rugalmasság indokolja a magasabb kezdeti beruházást.
PÁNCÉZOS Kihúzó kapcsolóberendezés
PÁNCÉZOS Kihúzó kapcsolóberendezésegy olyan kifejezés, amely gyakran megjelenik az IEC-szabványoknak megfelelően írt projektspecifikációkban és a GB 3906 keretrendszerben exportált kínai gyártású-kapcsolóberendezésekben, bár a mögöttes mérnöki koncepció szorosan illeszkedik ahhoz, amit az észak-amerikai szabványok fémborításként határoznak meg. Már maga a név is jelzi a tervezési szándékot: a burkolat fizikai páncélt biztosít minden rekesz körül, és a megszakító kihúzható, nem pedig a helyére rögzítve.
A páncélozott kapcsolóberendezés négy{0}}rekeszes szerkezettel rendelkezik, amely lefedi a gyűjtősínzónát, a megszakítózónát, a kábelzónát és a vezérlőzónát. Ez a struktúra biztosítja, hogy az egyik zónában kialakuló hiba ott kerüljön tárolásra, védve mind a személyzetet, mind a szomszédos berendezéseket. A megszakító, amely jellemzően egy vákuum-megszakító a modern kivitelben, rackbe helyezhető a pozíciók között, miközben a burkolaton belül marad, így nincs szükség arra, hogy a személyzetnek feszültség alatt álló vezetékek közelében tartózkodjon a rutin műveletek során.
A páncélozott, cserélhető váltakozó áramú kapcsolóberendezéseket úgy tervezték, hogy fokozott biztonságot és tartósságot kínáljanak, megbízható tápellátást biztosítva zord körülmények között is. Masszív felépítése ellenáll a külső hatásoknak, így ideális a nehéz helyszíni körülményekhez. A tervezés moduláris jellege megkönnyíti a karbantartást és a jövőbeni frissítéseket is.
Az 1 kV-tól 35 kV-ig terjedő közepes feszültségű alkalmazásokhoz a páncélozott kapcsolóberendezések ideálisak ipari üzemek, közüzemi alállomások és nagy- infrastruktúrák számára. A KYN28A-12 sorozat egy széles körben hivatkozott termékcsalád ebben a kategóriában, amelyet általában 10 kV-os elosztási projektekhez írnak elő Ázsiában, a Közel-Keleten és Afrikában. 35 kV-on a páncélozott kihúzható konfigurációk jelentik az elsődleges alállomási munkák gondozásának standardját.
Ahol a legjobban illeszkedik az ARMOURED Drawout Switchgear: az IEC 62271-200 vagy GB 3906 szabványnak megfelelő projektek; közüzemi alállomások és gyűrűs hálózati alkalmazások azokon a piacokon, ahol a kínai gyártású kapcsolóberendezések elterjedtek; és olyan létesítmények, amelyek robusztus hibaelhárítást igényelnek a kihúzható megszakító mechanizmus működési rugalmasságával kombinálva.
GANGHENG XGN17-40.5-ös doboz-Típusú fix AC fémházas kapcsolóberendezés
Az értékelendő főbb specifikációk
Az építési típus kiválasztása csak egy része a kiválasztási folyamatnak. Minden specifikációs csomagnak a következő műszaki paraméterekkel kell foglalkoznia, mielőtt a gyártóhoz fordulna árajánlatért.
Névleges feszültség (Ur).Ez az a maximális folyamatos üzemi feszültség, amelyre a berendezést kezelni tervezték. A névleges feszültséget magasabbra kell választani, mint az üzemi feszültség legmagasabb értéke, és szigetelési szinthez kell rendelni. Az ipari projektek általános névleges feszültsége 12 kV, 24 kV és 36 kV. A tényleges rendszerfeszültséghez túl közeli névleges érték nem hagy teret a tranziens túlfeszültségek számára.
Alapszintű szigetelési szint (BIL).Ez az érték határozza meg, hogy a kapcsolóberendezés mennyire bírja a villám-impulzus eseményeket. A villámimpulzus-ellenállási feszültség minden nagyfrekvenciás eseményre kiterjed, jellemzően a külső eredetű túlfeszültségekre. A kapcsolóberendezés BIL-jének és az ugyanabban az áramkörben lévő túlfeszültség-levezetőknek és kábelvégződéseknek való megfeleltetése olyan követelmény, amelyet a mérnökök néha figyelmen kívül hagynak a specifikáció összeállításakor.
Névleges normál áram.Ez az a folyamatos áram, amelyet a fősíneknek és a megszakítóknak szállítaniuk kell a hőmérsékleti határértékek túllépése nélkül. Az MV-felállások szabványos besorolása az alsó 630 A-tól a nagy létesítmények fő bemeneti szakaszainál 3000 A-ig vagy magasabb értékig terjed.
Rövid{0}}áramkör besorolása.A névleges rövidzárlatnak meg kell adnia a szimmetrikus kA értéket és a megszakítók, gyűjtősínek, földelő kapcsolók és leválasztók időtartamát, jellemzően egy másodpercet. Az áramtermelési képességet is bele kell foglalni. A rövidzárlati névleges-alulméretezés az egyik súlyosabb hiba a kapcsolóberendezések specifikációjában, mivel ez befolyásolja a berendezés túlélését hiba esetén és a közelben tartózkodó személyzet biztonságát.
Szabványoknak való megfelelés.A nemzetközi vevőkkel vagy hitelezőkkel folytatott projektekhez egyértelmű nyilatkozatot kell tenni az alkalmazandó szabványról. Az IEC 62271-200 nemzetközi keretek között szabályozza a fémmel zárt MV kapcsolóberendezéseket. Az ANSI/IEEE C37.20.2 az észak-amerikai piacokon működő fémburkolatú kapcsolóberendezésekre vonatkozik. A biztonsági előírásoknak való megfelelés a modern kiválasztási gyakorlatot ösztönzi. A Kínából származó exportprojekteknél a GB 3906 igazítás szintén gyakori, és ezt meg kell erősíteni a gyártóval.
Környezetvédelmi minősítés.A környezeti tényezők, például a páratartalom és a hőmérséklet fontos szempontok a kapcsolóberendezések kiválasztásakor a megbízható teljesítmény biztosítása érdekében. A kültéri telepítések további időjárásállóságot igényelnek, a trópusi vagy tengerparti környezet pedig kondenzáció elleni fűtőberendezést és korszerűsített felületkezelést igényelhet. Az IP minősítési követelményeket kifejezetten fel kell tüntetni a specifikációban.
Hogyan hasonlítsuk össze a beszállítókat
Amint a műszaki specifikáció egyértelmű, a kiválasztási folyamat a gyártók értékelésére tolódik át. Néhány terület külön figyelmet érdemel.
A típusvizsgálati dokumentáció nem kötelező. A megfelelően tesztelt kapcsolóberendezés-sor belső ívbesorolási tanúsítvánnyal, rövidzárlat-tűrési-vizsgálati jelentésekkel és hőmérsékletemelkedési tesztekkel rendelkezik. Azok a gyártók, akik nem tudják bemutatni ezeket a dokumentumokat, pusztán az áron adnak el, és a vásárlás kockázati profilja nehezen igazolható bármely jelentős projekt esetében.
A gyári gyártási kapacitás többet jelent, mint a brosúrák állításai. A bevett középfeszültségű kapcsolóberendezés-gyártók dedikált gyártósorokat tartanak fenn CNC-gyártással a burkolatelemekhez, ellenőrzött folyamatokkal a gyűjtősín-összeszereléshez, és a szállítás előtti-házon belüli nagy{2}potenciál teszteléssel. A gyári audit vagy a gyártásellenőrzési megállapodás kérése ésszerű nagyszabású megrendelés esetén.
Az átfutási idő és a pótalkatrészek elérhetősége gyakran alulsúlyozott a kezdeti értékelés során. Az olyan kapcsolóberendezések, amelyek gyártása 20 hétig tart, és nem tartalmaz helyben raktározott cseremegszakítókat, működési kockázatot jelent a létesítmény tulajdonosa számára. A gyártó szabványos szállítási ütemtervének, a rendelkezésre álló tartalék megszakító készletnek és az értékesítés utáni-támogatási hálózatnak a megértése a szállítói összehasonlítás része kell, hogy legyen, nem pedig utólagos gondolat a beszerzési megrendelés szakaszában.
A megfelelő típus kiválasztása projektjéhez
A fémmel zárt kapcsolóberendezések, az AC fémborítású kapcsolóberendezések és az ARMOURED Drawout kapcsolóberendezések közötti döntést végül három tényező határozza meg: a rendszerben lévő hibaáram szintje, a létesítmény karbantartási filozófiája és az alkalmazandó szabványok keretei.
Alacsonyabb hibaáram-szinttel, stabil környezettel és szűkösebb költségvetéssel rendelkező projekteknél a fémzáras kapcsolóberendezés megfelelő teljesítményt nyújt versenyképes áron. A küldetés -kritikus létesítményei számára, ahol az ívvillanás elleni védelem és az élő-busz karbantartási képessége nem-tárgyalható, az AC fémborítású kapcsolóberendezés a megfelelő választás. Az IEC vagy GB keretrendszert előíró projektek esetében, különösen közmű- és infrastruktúra-kontextusban, az ARMOURED Drawout Switchgear azt a részekre osztott, kihúzható{5}}megszakítót kínál, amelyet a mérnökök és a közművek ezeken a piacokon elvárnak.
E típusok egyike sem eleve jobb. Mindegyik mérnöki válasz egy meghatározott követelményrendszerre. Az a vevő, aki egy olyan gyártóhoz érkezik, aki pontosan ismeri ezeket a követelményeket, részletes specifikációval alátámasztva, folyamatosan jobb árat, jobb megfelelést és kevesebb meglepetést kap az üzembe helyezés során, mint az a vevő, aki a beszállítóra bízza a kiválasztást.
Ha egy közelgő projekt specifikációján dolgozik, és műszaki útmutatásra van szüksége a névleges paraméterekkel, a típusvizsgálati követelményekkel vagy a gyártás átfutási idejével kapcsolatban, akkor a megfelelő kiindulási pont egy beszélgetés egy gyártóval, aki képes bemutatni mindhárom dokumentációt.