በኤምቪ ማቀፊያ መቆሚያ ሲስተሞች ውስጥ ያሉ ዋና ዋና አደጋዎች እና የደህንነት መርሆች
የመካከለኛ ድረስ ማቀፊያ መቆሚያ እና የሥራ አውድሩ ፍቺ
የအ средиш tensions የኤሌክትሪክ መቆለጫ (MV switchgear) በ1 kV እና 38 kV መካከል ይሰራል፣ ኢንዱስትሪያል ፋብሪካዎች እና የተቋማ አውታረ መረቦች ውስጥ ያለውን የኤሌክትሪክ አቅርቦት ይቆጣጠራል ሲሆን ጠፍቶችንም ይፈስሳል። ይህ ሲስተም መቀየሪያዎች፣ ሞተሮች እና የአቅርቦት መስመሮች ያሉ ዋና አካላት ይጠብቃል፣ አካላቱ ሲበከል ግን ትልቁ አደጋ ሊፈጠር ይችላል።
ዋና ዋና አደጋዎች፡ በኤምቪ ሲስተሞች ውስጥ ያሉ የኤሌክትሪክ ሳርቻ እና የመብራት ቁልቁሎች
በኤሌክትሪክ ምላሽ አደጋዎች ውስጥ ያለው የኤሌክትሪክ ግፊት የ50 ሜ.አም. ይገባል—ይህ ግፍተት ሊያሳድግ የሚችል የመጀመሪያ ነጥብ ሲሆን፣ የአርክ ፍላሽ አደጋዎች የኤሌክትሪክ ጉዳቶች ውስጥ 80% ይሸፍናሉ (NFPA 2023)። በቀርፋ የተቆጣጠረ መሣሪያ በ15 kV የአርኪንግ ጉድለት ጊዜ ከ14 ኪ.ግራም TNT ጋር እኩል የሆነ ኃይል ሊשחרር ይችላል (IEEE 1584)፣ ይህም የጠንካራ የደህንነት ፕሮቶኮሎች አስፈላጊነት ያሳያል።
| የአደጋ ዓይነት | የተለመዱ ምክንያቶች | የደህንነት ክንዋኔዎች |
|---|---|---|
| የኤሌክትሪክ ግፊት | መሬት ላይ መያዝ የተሳሳተ፣ የseparator ክፍተቶች | ሁለት ግድግዳ ያለው የሙቀት መቋቋም ሲስተም |
| አርክ ፍላሽ | የአትክልት ማሰባሰብ፣ የሜካኒካል ግድግዳ | የአርክ የመቋቋም የስዊቸር ግ ear ዲዛይኖች |
የዘመናዊ የደህንነት ደረጃዎች ሚና በስዊቸር ግር ውስጥ የአደጋ ጉድለቶችን ለማ ngăn chặn
IEC 62271-1 እና ANSI C37.20.1 ያሉ ደረጃዎች የዲኤሌክትሪክ ፈተና በየዓመቱ መደረግ ያስፈልጋል እና የአካል ተበከል መጠን 0.1% በታች መሆን ያስፈልጋል፣ ይህም የሞተ ባቡር ግንባታ ያለው ግንባታ ውስጥ ያለ ምርት ሲበከል የሚፈጠር ከፍተኛ አደጋ ሆኖ የተከሰደውን 2022 ታክሳስ ራፌሪ ግንባታ ግንኙነት ማስከራከር ይችላል።
ዋና ዋና የግንዛቤ ዳራዎች: ኢንሱሌሽን፣ ማካፈል፣ እና መቆለፍ
ሶስት ዋና ዋና መርሆች MV ስዊቸር ግንዛቤን ያመራሉ፡
- እንቅስቃሴት : የተዋሃዱ ግብአቶች የተገለጸውን የቮልቴጅ 200% መቋቋም አለባቸው (IEC 62271-200)
- ማካፈል : ፊዚካል መከ blocking የውድቀት ልቀት በኮምፒዩተሮች መካከል ይገደብታል
- መቆለፍ : የሜካኒካል ቁልፎች የሕዋ ክፍሎችን ሲሰሩ ማስገባት ይከላከላሉ
ሞዱላር፣ ጋዝ-ኢንሱሌትድ ስዊቸር በየዓመቱ የረዥም አየር-ኢንሱሌትድ አሃዞች ጋር ሲነፃፀር የአርክ ፍላሽ ኢነርጂን 65% ያቀንሳል፣ ከአዳዲስ የኢንዱስትሪ ጥናት ጋር ተስተካክሎ ነው።
ዋና ዋና የצפון ከፍተኛ አሜሪካ ግብአቶች: NFPA 70E, OSHA, እና NEC ግብአት
NFPA 70E: በስራ ቦታው ላይ ያለው የኤሌክትሪክ ጥንቃቄ እና የአርክ ፍላሽ አደጋ ግምት
NFPA 70E-2021 ለ 240V ከሚበልጥ የሆነ መሳሪያ ዓመታዊ የአርክ ፍላሽ አደጋ ግምት ይፈልጋል፣ እና የአደጋ ኃይል ከ 40 cal/cm² በላይ የሆነው የሚካተት የኤሌክትሪክ አደጋዎች የሚከሰቱት በ 18% የሚዛመድ የመካከለኛ ዲያሜትር (MV) ነው። የ 2023 ዓ.ም ማሻሻያ ለሁሉም የመካከለኛ ዲያሜትር (MV) መሣሪያዎች የቮልቴጅ ሁኔታ ከ 4 እስከ 12 ጫማ የሚደርስ የሽፋን ጥንቃቄ አካባቢ መግለጽ ይጠይቀዋል።
የአርክ ፍላሽ መለያ እና ለስራ ላይ የሚሆን የመካከለኛ ዲያሜትር (MV) ስዊቸር መቆለፍ የሚያስፈልገው የግብዓት ጥንቃቄ መሣሪያዎች (PPE)
OSHA የ 2021 ዓ.ም ማሻሻያዎች የሚከተሉትን የሚያሳዩ የአርክ ፍላሽ መለያዎች ይፈልጋሉ፡
- የአደጋ ኃይል ደረጃዎች (1.2—100+ cal/cm²)
- የሚያስፈልገው የግብዓት ጥንቃቄ መሣሪያ (PPE) ምድብ (1—4 ASTM F1506 መሰረት)
- የማጣቀሻ ገደቦች ገደብ
ለ 1 kV ከሚበልጥ የሆነ የመካከለኛ ዲያሜትር (MV) ስዊቸር ላይ የሚከናወን የሕይወት ስራ፣ የ 40+ cal/cm² የተገመገመ የምድብ 4 PPE አስፈላጊ ነው። ትክክለኛ መለያ በኢንዱስትሪ አካባቢዎች የአርክ ፍላሽ ጉዳቶችን በ 72% ይቀንሳል፣ ከ 2024 ዓ.ም NFPA የስራ ቦታ ጉዳት የሚያሳይ ሪፖርት ግልጽ አድርጎ ይናገራል።
OSHA 1910 Subpart S እና NEC Article 110: የመጫን፣ የባዶ አካባቢ እና የመቆጣጠሪያ አስፈላጊነቶች
የአሜሪካ ሕገ-መንግስት የኤሌክትሪክ መቀያየሪያ መሣሪያዎች (MV switchgear) አጠር የሚሰራበት ቦታ ግድ ይገልፃል፡
| መስፈርት | NEC አንቀጽ 110.26 | OSHA 1910.303 |
|---|---|---|
| ፊት ግድ (1kV—15kV) | 4—6 ጫማ | ከመሣሪያው ቁመት ጋር እኩል መሆን ያለበት |
| የဘኩም ግድ | 30 ኢንቾች | 30 ኢንቾች |
| የፈተና ተደጋጋሚነት | በዓመት | የአራት ጊዜ በዓመት |
በሁለቱም ስታንዳርዶች መሰረት በማጥፋት የሚያስከትል አካባቢ ውስጥ የሚገኘው የኤሌክትሪክ መቀያየሪያ መሣሪያ (MV gear) እያንዳንዱ 3—5 ዓመታት ልዩ የዲኤሌክትሪክ ፈተና ያስፈልገዋል፡
ከ NEMA SG-4 ጋር ያለው የ መካከለኛ ቮልቴጅ መቆጣጠሪያዎች አዋህድ እና የአሜሪካ ህግ ጋር ያለው አመጣጥ
የ 2022 ዓ.ም. NEMA SG-4 የሚያቀርበው የመካከለኛ ቮልቴጅ የሞተር መቆጣጠሪያ አቀራረብ የ NFPA 70E ይከተላል፣ ይሶስፋል
- ለ 5 kV ሲስተሞች 150% የተገመተ የሙቀት መቋረጥ
- ለካፒታር ባንኮች የራስ ተነካሽ የኤሌክትሪክ መቆሚያ ዑደቶች
- ሁለይ ቮልቴጅ ማረጋገጫ (120V/480V የፈተና ነጥቦች)
ይህ የOSHA የציוד ማስታወቂያ ደንቦችን (29 CFR 1910.303) እና NEC የክፈት ህጎችን ያረጋግጣል። የዘር ማረጋገጫ ድርጅቶች አሁን UL የተዘረዘሩ የመካከለኛ የቬ መቆለጠሪያዎች ለንግድ አሰጣጥ የNEMA SG-4 መከተል ያስፈልጋል።
የመካከለኛ ቮልቴጅ የስዊቸር መጠን አቀራረብ ለ בינלאומי እና ANSI/IEEE ደረጃዎች
IEC 62271-1 እና IEC 62271-200: አጠቃላይ እና የሚታጠፍ ብረት የስዊቸር መጠን የሚፈለገው
የ IEC 62271 ክፍል ዓለም አቀፍ ደረጃዎችን ይዘጋጃል፣ ጋር IEC 62271-1 አጠቃላይ ፈተናን የሚሸፍን እና IEC 62271-200 እስከ 52 kV ድረስ ያሉ የመታጠቢያ ስርዓቶች ለሚፈለገው መስፈርት አቀራረብ ያደርሳል። ይህ ደረጃዎች የማያልፍ ከፍተኛ ክahr ተቃውሞ ያለው መሆን አለበት እና የመብራት ግድግዳ ፈተናዎችን ይጠይቃል—የውስጥ ስጋት ለ0.5 ሰከንድ ድረስ ማስቀመጥ አለበት ሲንቆር ምንም ነገር ከማይፈስስ ጋር ጋር መቆየት አለበት።
ANSI/IEEE C37.20.1 እና C37.20.2: የሜታል-ተዘጋጀ እና የሜታል-ክሌድ ሞተር መቆጣጠሪያ ለአፈፃፀም ደረጃዎች
Ჩрен አሜሪካ ፕሮጀክቶች የሚያተሙበት ANSI/IEEE C37.20.1 ለሜታል-ተዘጋጅ እና C37.20.2 ለሜታል-ክሌድ ሞተር መቆጣጠሪያ። ይህ ሁለቱም የመሬት ጭንቅ አፈፃፀም (እስከ 0.5g) እና የወረዳ የቮልቴጅ መቋቋም (15 የማሽን ዘፈኖች ለ 40–63 kA) ላይ ያተኩራል። የ2023 ዓ.ም. ዓለም አቀፍ የኤሌክትሮቴክኒክ ኮሚሽን አገልግሎት 78% የIEC እና ANSI/IEEE ዋና የደህንነት መለኪያዎች ግንኙነት ሲገኝ የተሻለ የመስመር ማራዘሚያ አስተዋጽኦ ሰጥቷል።
የ конструкци ማረጋገጫ እና የአይነት ፈተና በ IEC እና IEEE ፕሮቶኮሎች ስር
የሕạng ሶስተኛ ሰው ልቦራቶሪዎች በሚከተለው የተረጋገጠ መ compliance ያረጋግጣሉ:
- IEC 62271-100 : የሙሉ አጭር-ቆጣይ ጅረት ጊዜ ላይ የቁስል ኃይል ፓራማ ፍተሃዎች
- IEEE C37.09 : በከፋ የሚፈጥር የአርክ ሁኔታ ስር የማያያዝ መሳሪያ ማጣሪያ (ሲንቴቲክ)
የአገልግሎት አቅርቦቶች የአሁን የሚተላለፉ አካላት ላይ የሙቀት መጨመር ማረጋገጫ ḷም በአንድ ላይ ከ14 ዓይነት ፍተሃዎች (IEC) ወይም 23 የ конструкци ፍተሃዎች (ANSI/IEEE) መጠናከር አለባቸው።
የግሎባል አድራጎት አዝማሚያዎች እና የIEC እና ANSI/IEEE ደንቦች መካከል ያሉ ዋና ልዩነቶች
በ。 63% የኢንዱስትሪ አሰራር ተቋማት ለአዲስ ፕሮጀክቶች IEC ደረጃዎችን ይጠቀማሉ (EnergyGrid Insights 2024)፣ ምዕራባዊ አሜሪካ የኤሌክትሪክ አገልግሎቶች ቀደመ ነገር ስርዓቶችን ለማስገባት ብዙ ጊዜ ANSI/IEEE ይጠቀማሉ። ዋና ዋና ልዩነቶች ይህ ዓይነት ናቸው፡
| ፓራሜተር | IEC አቀራረብ | ANSI/IEEE አቀራረብ |
|---|---|---|
| የoltage Rating | 1 kV — 52 kV | 4.76 kV — 38 kV |
| የጠፋ ዘመን | በ 1 ሰከንድ የተገለጸ | 30 ዑደቶች (0.5 ሰከንድ በ 60 ሄርዝ) |
| የመሸፍን መካከለኛ | SF6 ጥብቅ ተወዳጅነት | የአየር-ተቆርቋሪ ፍሰት |
በሁለት መለያ ያለው የIEC/IEEE 62271-37-013 (2015) ደረጃ ውስጥ የሚታዩ የማ униفيኬሽን ልማዶች፣ የጀነሬተር የኤሌክትሪክ አቃቢ ሙከራ ደረጃዎች ከ 85% ጋር ይጣጣማል።
የ ሜዲየም ቮልቴጅ ስዊቸር ማሽከርከር፣ የሙከራ ሂደት፣ የእውቅ ማረጋገጫ እና የፈቃድ ማረጋገጫ
የዲኢሌክትሪክ ሙከራ፡ የመሸፍን ተቃውሞ እና ከፍተኛ ኃይል (Hi-Pot) ሙከራ
ዲኤሌክትሪክ ፍተሻ የመinsulaል ጥንካሬ ለማረጋገጥ የሚያገለግል ሲሆን ሁለት ዋና ዋና ዘዴዎችን ይጠቀማል። የኢንሱሌሽን ተቃውሞ ፍተሻ በሜጋኦሜትር ከፍ excess ውሃ ወይም ከአከባቢው ጭነት ጋር የተያያዘ መሆኑን ያሳያል፣ ከዚያ የከፍተኛ ኃይል (ሂ-ፖት) ፍተሻ የስራ ክፍያውን ከ2.5 ጊዜ የሚያሳድግ (ለምሳሌ 10 kV ሲስተሞች ለ42 kV) የዲኤሌክትሪክ ጥንካሬ ለማረጋገጥ። ይህ ፍተሻዎች ከብርቱ ወይም ከስዊቸ ግስበቶች የሚመጣ የኃይል ግፊት ምክንያት የሚከሰቱ ጉድለቶችን ለማስቀረት ይረዳል።
የቲፕ ፍተሻዎች ከየሩቲን ፍተሻዎች ጋር በስዊቺ ግንባታ እና በተደረገበት መልሶ ማስጀመሪያ ላይ
| የሙከራ አይነት | Purpose | ተደጋጋሚነት | ዋና ዋና ምሳሌዎች |
|---|---|---|---|
| የቲፕ ፍተሻዎች | የ конструкци ጥንካሬ ማረጋገጫ | በእያንዳንዱ የ конструкци ጊዜ | ሙሉ ኃይል ያለው ንኅረ ነገር ፍተሻ፣ የሜካኒካል ዘላቂነት (2,000+ ክዋኔዎች) |
| የሩቲን ፍተሻዎች | የማምረት ዘለለ መሆን ለማረጋገጥ | እያንዳንዱ ᒪ닛 | የሙቀት ተቃዎሚ ምርመራዎች፣ የማገናኛ ተቃውሞ መለኪያዎች |
የአይኢሲ 62271-1 የተረጋገጠ የሙቀት ማስፀዳት ስልተ ግብረ መጠን ይከተላል; የተደረገበት ማጣሪያ ጥራት ለማረጋገጥ የተደረገ ሙከራ ያስፈልጋል። የመብራት ተቃውሞ ወይም የዲኤሌክትሪክ አፈፃፀም ላይ ለውጥ ከተገኘ ቂጥ የአይነት ሙከራ ያስፈልጋል።
ዩኤል ዝርዝር እና የአمة የተቀባ የሙከራ ማረጋገጫ ለማስፈጸም የማስረጃ ማረጋገጫ
የአمة የተቀባ የሙከራ ምርተ ግብር (NRTLs) የመካከለኛ ክፍተት ማጣሪያዎችን በሚከተሉ ደረጃዎች ላይ ያረጋግጣል፡ ዩኤል 891 እና ኦሻ 29 ሲኤፍአር 1910.303፣ የሚከተሉትን የሚገልጽ፡
- የመብራት ፈሰስ የሚከላከል ምርጫዎች
- የመሬት ተገኝታ ተጽእኖ (<1Ω ተቃውሞ)
- በአንሲ/ኢኢኢ ኤፍ 37.20.1 መሰረት የክሊያረንስ ቅድሚያዎች
ማረጋገጫዎቹ እያንዳንዱ 3–5 ዓመታት ወይም ትልቅ ማሻሻያዎች በኋላ ውድ ነው። የተረጋገጠ መሳሪያ የተረጋገጠ ድረስ ያልተረጋገጠ ሲስተሞች ሞላ 63% ያነሰ ነው (ኔማ 2023)።
የአፈጻጸም ጥበቃ፡ መሬት ማገናኘት፣ ግንባታ እና የዘመናዊ ጉዳዮች አለመግባባት
የሚከተሉ የመሬት ማገናኘት ዘዴዎች የመካከለኛ ክፍተት መሳሪያዎች በስህተት ማብራት ከሚከለክሉ ጥበቃ ያስገድዳሉ
የተገቢ ግራውንዲንግ ማስቃለያ ከሆነ መሣሪያዎች በማይገባ ጊዜ የሚመራሩበትን ያቆጣታል። ለአሽከርካሪ ሥራ፣ ጥራት ያለው ግራውንድ ኪት ትልቅ ጠቀሜታ አለው። ASTM F855 የተፈቀደ ክላምፕ እና ለስራው ያpropriate ያልሆነ የ conductor መጠን ያስፈልጋል። አሁን ባለው ኤሌክትሪክ መሣሪያ አብዛኛውን ጊዜ የተገጠሙ ግራውንድ ጣቢያዎች አሉት። ይህ ጣቢያዎች ደህንነቱን የሚጠብቁ ጭንቅላቶች አሏቸው የማይፈቱ ድረስ መሣሪያው በትክክል ግራውንድ አይደለም። የተደጋጋሚ ፍተሻዎችን አይተው አትተው። እያንዳንዱ ዓመት፣ IEEE 80 ደንቦችን በማንሳት ተቃውሞውን ያረጋግጡ እና የ 5 ኦህም ውስጥ የሚያሳይ መንገድ ይፈልጉ። ስንጠቀ ያለ ሲሆን በተለይ መሣሪያው በጨለማ የሚገኘው ቦታ ላይ ከሆነ እና በፍጥነት ከሚሰራው አፋር ጋር ሲገናኝ ስንጠቀ ያለ ይፈልጉ። እና የሚታወቀውን ማስቀመጫ እና መለያ ማስቀመጫ ስርዓቶችን መከተል የጽሑፍ ስራ ብቻ ሳይሆን ነው። OSHA ደንብ 1910.147 የቀሩ ኢነርጂ አደጋዎችን ሲይዙ ለእውነተኛ ምክንያቶች ነው።
የተደጋጋሚ ፍተሻ እና የጊዜ ቀደም የሚደረገው ጣገኛ ጣበቃ በኢንዱስትሪ የተሻለ ዘዴ
ቀድመ ምንጮች የስዊቸ ግብአት ዕድሜን 15-20 ዓመታት ያረጋግጣል እና የአርክ ፍላሽ አደጋዎችን ይቀንሳል። የሚመከሩ መለዋወጫዎች የሚከተሉት ናቸው፡
- የእያንዳንዱ 24 ወራት የሰፊ ሙቀት ምስል ማውጣት ለሞቃይ ነጥቦች ማወቅ
- በገፍተኛ ጊዜ የማነስ ተቃውሞ ፈተና ለተበላሸ ጣቶች ማወቅ
- የሚንቀሳቀስ ምህንድስና ማፍተሻ ለሜካኒካል አውሎ ማስከራከሪያ
በኤፍፒኤ ኤፍ 70E የጥበቃ ዑደቶች የሚከተሉ ግቢ በ 40% ያነሱ ያልተገመተ የኃይል አቅርቦት አቃጆች አሏቸው። ከና ኢ ቲ ኤም ቶ ኤስ -2019 የፈተና ደንቦች ጋር 92% መስማማት ለማድረግ የሚያስችሉ ትንታኔ መሳሪያዎች እንደ ኂድ ውሃ ሴንሰሮች ይረዱ እንደ የ2023 ፍርድ ገቢ ጥራት ጥናት ያሳያል።
የአሁኑ የኤም ቪ ስዊቸ ግብአት የደህንነት ደንቦች ጋር መስማማት ሲቆይ የአገገዘ መሠረተ ልማት መፍትሄ
የሸት አሜሪካ ግቤ መጋረጃ ሲስተሞች ከ30 ዓመታት በላይ የቆዩ ሲሆን ይህ የዘመናዊ የደህንነት ደረጃዎችን ማሟላት ያስችለዋል። የሚገባ የተሻሻለ ስትራቴጂዎች ይህን ያካትታል:
- የጭንቅ መሻሻል : በአሁኑ ሳጥኖች ውስጥ ያሉ የ ኦይል ተቃርኖ ጋር የኤስ ፌ ሺ ወይም የባዶ አይነቶች መተካት
- የደንብ ማሻሻያ : ከ1980 በፊት ያሉ መሣሪያዎች ላይ የአርክ ተቃውሞ ያላቸው ፍራፍሬዎችና የግፊት መውረድ ቁልፎች መጨመር
- የሳይበር ጥንካሬ አዋቂነት : የመዳረሻ ቁጥጥር ያላቸው የIEC 61850 ጋር የሚጣጣሙ ሪሌዎች ላይ ማዘመን
የተከታታይ የማዘመን ሂደት ፍለጋ በሙሉ መተካት የ so ስምንት በ 34% ይቀንሳል እና ከ2024 ዓ.ም. EPRI የሚገልጸው መሠረት NEC Article 110.16 የአርክ ፍላሽ ምልክቶችን ለማረጋገጥ ያስችላል.
ተደጋጋሚ ጥያቄዎች
የሞተር ውስብስብ መቆጣጠሪያ መሳሪያ (MV switchgear) የሚሸፍንበት የቮልቴጅ ክልል ምንድን ነው?
የሞተር ውስብስብ መቆጣጠሪያ መሳሪያ (MV switchgear) በ1 kV እና 38 kV መካከል ይሰራል.
የሞተር ውስብስብ መቆጣጠሪያ መሳሪያ (MV switchgear) ውስስ የዋና የሚፈጥሩ አደጋዎች ምን ምን ናቸው?
ዋና የሚፈጥሩ አደጋዎች ከ50 mA የሚበልጥ የኤሌክትሪክ ሲቄ እና አርክ ፍላሾች የሚሆኑት የኤሌክትሪክ ጉዳቶች ውስጥ 80% የሚገድቡ ናቸው.
ለሞተር ውስብስብ መቆጣጠሪያ መሳሪያ (MV switchgear) የሚያስፈልጉ ዋና የבטיחነት ግዴታዎች ምንድን ናቸው?
ዋና የሆኑ ግዴታዎች IEC 62271-1፣ ANSI C37.20.1፣ NFPA 70E እና OSHA 1910 Subpart S ይ 포함 ናቸው.
አቅንቕቶች የኤሌክትሪክ መቀየሪያ መቆሚያ (ኤም.ቪ. ስዊቸር) ጥበቃን እንዴት ማስተናገድ ይችላሉ?
አቅንቕቶች የተደጋጋሚ ግንዛቤ እንዲሰጥ፣ የዲኤሌክትሪክ ፈተና እንዲካሄድ እና አደጋዎችን ለመቀነስ የኢንዱስትሪ ደረጃዎችን እንዲከተሉ መረዳት አለባቸው።