Төмен кернеулі қосқыш аппаратура: төмен кернеулі таратудың қауіпсіз және тұрақты болуының негізі

LV қосқыш құрылғыларының анықтамасы мен негізгі қызметі

LV (төмен кернеу) қосқыш құрылғылары 1000В дейінгі айнымалы ток кернеуін басқаратын электр желілерінің негізгі бөлігі болып табылады. Негізгі қызметтері мыналарды қамтиды:

• Жолдарды қорғау : Асқын ток, қысқа тұйықталу және оқшаулау қателерінен қорғау
• Оқшаулау : Желінің барлығын токсыз етпей-ақ жөндеу жұмыстары үшін қауіпсіз ажырату мүмкіндігін беру
• Жүктемелерді басқару : Жабдықтың артық жүктеме алуын болдырмау үшін қуатты тарату балансын сақтау

Құжатта көрсетілгендей 2024 Электр қорғау туралы есеп , заманауи төмен кернеу қосқыштары дәстүрлі жүйелерге қарағанда 60% дейінгі үзіліс уақытын азайтатын икемді ақау табуға негізделген.

Төмен кернеулі қосқыштардың Төмен кернеулі электр энергиясын тарату жүйесіндегі рөлі

Төмен кернеулі қосқыш құрылғылар кенет кернеу өзгерістеріне ұшырайтын коммерциялық және өнеркәсіптік объектілерді қорғау үшін қызмет етеді. Бұл жүйелер жылыту, желдету және ауа-райын реттеу қондырғылары мен өндірістік машиналар сияқты негізгі жабдықтарға электр энергиясын тарату процесін басқарады. Бұл жүйелердің ерекшелігі – модульді құрылысы, яғни олар әлі де жұмыс істеп тұрған ескі электр желілерін ауыстырмай-ақ жаңа көкжиекті энергетикалық орнатымдармен бірге жұмыс істей алады. Электр қуаты нақты қажет болатын жерге дұрыс орнатылған жағдайда, Понемон институтының зерттеуіне сәйкес, қосымша энергия шығынын 12 пайыздан 18 пайызға дейін азайтады.

ТК және ОК/ЖК қосқыш құрылғылар арасындағы негізгі айырмашылықтар

Орташа және жоғары кернеу жүйелерінің арнайы трансформаторлық подстанцияларды талап ететініне қарама-қарсы, төмен кернеулі қосқыш аппараттарды пайдаланушыларға жақынырақ орналастыру энергияның тиімділігін арттырып, техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетеді.

Төмен кернеулі қосқыш аппараттардың қауіпсіздік пен жұмыс істеу функциялары

Артық ток пен қысқа тұйықталу қорғаныс механизмдері

Төмен кернеулі қосқыш аппараттар миллисекунд ішінде артық токтар мен қысқа тұйықталуды анықтап, оны тоқтатады, соның арқасында жабдықтардың зақымдануын болдырмау және өрт қаупін азайту мүмкін болады. Кейбір жаңа үлгілерде термиялық-магниттік бөліп тастау құрылғылары қолданылады, олар кенет күрт өсуі мен ұзақ уақыт бойы жүріп жатқан артық жүктемелерге де жауап береді, сонымен қатар ақаулы бөліп тастауды жылдам орындау мен жүйенің тұтастығын сақтау қамтамасыз етіледі.

Тізбекті қорғау және жұмысшылардің қауіпсіздігін қамтамасыз ететін функциялар

Бүгінгі таңда жабдықтардо жоғары кернеу аймақтарында жұмыс істеушілердің қауіпсіздігін қамтамасыз ететін, доғалық ұшатын жүйелер мен изоляциялық шиналар орнатылған. Сонымен қатар, жерге тұйықталу тізбегінің ажыратқыштары (ELCB) және жерге аққан ток құрылғылары (RCD) сияқты құрылғылар да бар, олар жерге тұйықталуын анықтап, электр тогын тез арада өшіріп тастайды, сондықтан адамдар электр тогынан зардап шекпейді. Шаруашылық құрылымдары мен зауыттар үшін әзірленген қатаң халықаралық қауіпсіздік тестерінен өтетін өз жобалары халықаралық IEC 61439 стандартына сәйкес келетінін шаруашылық құрылымдары мен зауыттар біледі. Бұл талаптарға сәйкес келу тек қана қағаз жұмыстарын орындау емес, сонымен қатар бүкіл әлем бойынша әртүрлі салалардағы жұмыс орындарының қауіпсіздігін арттырады.

Жүктемені басқару және жүйенің тұрақтылығын қамтамасыз ету

Төменгі кернеу қосқыш құрылғылары фазалар бойынша электр жүктемелерін теңгеру арқылы жүйенің тұрақтылығын сақтайды, кернеу төмендеуі мен фаза балансыздығын болдырмау үшін. Ақылды модельдер энергия ағынын тиімділеу үшін бағдарламаланатын логикалық басқару блоктарын (PLC) пайдаланады, ал қателікке төзімді механизмдер емханаларда, деректер орталықтарында және өндірістік зауыттарда сияқты маңызды орталарда үздіксіз жұмысты қамтамасыз етеді.

Төменгі кернеу қосқыш құрылғыларының негізгі компоненттері мен олардың қолданылуы

Ішкі құрылым: Шиналар, Корпустар және Изоляторлар

Төмен кернеу қосқыш құрылғысының сенімділігі негізінен үш негізгі бөліктен тұрады: шиналар, корпус және ең маңызды изоляторлар. Шиналардың өзі әдетте мыс немесе алюминийден жасалады, бұл жүйе бойынша жақсы электр тогын ұстап тұруға көмектеседі. Нем, шаңнан және адамдардың болмауы керек жерлерге қадам басуынан қорғау үшін өндірушілер корпус үшін мықты болат немесе қатты поликарбонат материалдарын қолданады. Содан кейін изоляция компоненті, әдетте эпоксид шайырлары немесе керамикалық материалдардан жасалады. Бұл изоляторлар токтың кездейсоқ кетуін тоқтатуда және қауіпті доғалардың пайда болуін болдырмауда маңызды рөл атқарады. Барлық осы элементтер дұрыс жұмыс істесе, электр энергиясын үзіліссіз және үздіксіз жеткізетін жүйе пайда болады.

ТК қосқыш құрылғысындағы автоматты ажыратқыштардың түрлері: МСВ, МССВ, RCCB, ACB

ТК қосқыш құрылғысы жүктеменің нақты талаптарына сәйкес келетін төрт негізгі түрдегі автоматты ажыратқыштарды пайдаланады:

• MCB (кіші ажыратқыш тізбек) : Тұрғын үй және жеңіл коммерциялық пайдалану үшін төменгі токты тізбектерді қорғайды (әдетте 100А төмен).
• MCCB (формаланған корпус ажыратқышы) : 2500А токты реттеуге мүмкіндік беретін түрлендірілетін жылжу баптауларымен, өнеркәсіптік қолданбаларға сәйкес келеді.
• RCCB (қалдық ток ажыратқышы) : 30мА төменгі жерге тұтасу қателерін анықтайды, қызметкерлерді қорғау үшін қажетті.
• ACB (ауалы ажыратқыш) : Үлкен қондырғыларда 6300А дейінгі жоғары токты қолданулармен айналысады, алдыңғы қысқыш өшіру мүмкіндіктерін ұсынады.

Берілген 2024 жылғы электр қауіпсіздігі туралы есеп өндірістік орталарда фузиялық жүйелермен салыстырғанда MCCB-нің тоқтау уақытын 40% қысқартатынын көрсетеді.

MCB және MCCB: Негізгі айырмашылықтар мен өнеркәсіптік қолдану жағдайлары

MCB-тер мен MCCB-тердің әрекет етуі токтың шектен шығуына қарсы қорғайды, бірақ олардың практикалық мақсаттары әр түрлі. Миниатюрлік шұғыл өшіргіштер кішірек және арзан болып келеді, сондықтан олар қаладағы кеңселер мен тұрғын үйлерде жиі кездеседі. Үлкен MCCB модельдері қалың MCB-тердің 10 кА-ға қарсы тұруына қарамастан, 200 кА-ға дейінгі қысқа тұйықталуларды шыдай алады. Бұл өнеркәсіптік дәрежедегі өшіргіштер бапталатын жылжу баптауларымен және қатал жағдайларда ұзақ қызмет етеді. Сол себепті зауыттар оларға өте көп мұқтаж болады, әсіресе мұнай қайта өңдеу зауыттарында электр ақауларынан кейін кішігірім ақау да көп проблемалар туғызуы мүмкін, немесе қазіргі заманғы дерек орталықтарында токтың секіруінен үзіліссіз жұмыс істеу талап етіледі.

Төмен вольтты ажыратқыш құрылғыларды орналастыру бойынша сәйкестік пен қауіпсіздік стандарттары

Халықаралық стандарттарға сай келу: IEC, NEC және UL талаптары

Халықаралық стандарттарға сәйкес келу қауіпсіздік пен ынтымақтастық үшін маңызды. IEC 61439 төмен кернеу құрылғыларының құрылысы мен өнімділік критерийлерін басқарады, ал UL сертификаттандыруы мен NEC (NFPA 70) Солтүстік Америкада қауіпсіздік ережелерін орындауын қамтамасыз етеді. Бұл аясыздарды үйлестіру халықаралық нарықтарда сенімді жұмысты қамтамасыз ете отырып, доға ұшатын қауіптері сияқты қауіптерді азайтады.

Доға ақауын қорғау және Қауіпсіздік сертификаттау протоколдары

Қазіргі заманғы төмен кернеу қосқыштары NFPA 70E-ге сәйкес келетін доға ақауын анықтау жүйелерін қамтиды, жұмысшылар мен жабдықтарды қорғау үшін миллисекунд ішінде ақауларды бөліп тұзады. IEC 62271-200 бойынша сертификаттау өнеркәсіптік орнатулар үшін маңызды талап болып табылатын аса ауыр қысқа тұйықталу жағдайларындағы өнімділікті растайды.

Төмен кернеу қосқыштарын таңдауда Қауіпсіздік пен Шығын тиімділігін теңестіру

Жоғары сапалы компоненттер бастапқы қаржы салымдарын көбейтсе де, әдетте IEC және UL стандарттарына сәйкес сертификатталған жүйелер ұзақ қызмет ету мерзімін және төменгі циклдық құнын ұсынады. Жөндеу қажеттілігінің азаюы мен тоқтаулардың минимизациясы инвестициялардың қайтарымын арттырады, әсіресе маңыздылығы жоғары коммерциялық және өндірістік қолданбаларда.

Заманауи интеграция: Ақылды технологиялар мен қайта өңделетін энергияның үйлесімділігі

Автоматты ауыстыру қосқыштарымен (ATS) ынтымақтастыру

Төмен кернеу қосқыш құрылғылар автоматты түрде ауыстыру қосқыштарымен (ATS) бірге жұмыс істейді, сондықтан ғимараттар электр желісінен айырылған кезде резервтік электр көзіне ауыса алады. Бұл жүйелер дұрыс жұмыс істесе, ауысу үрдісі 15-20 миллисекунд ішінде өтеді, сондықтан ауыртпалы орындарда, мысалы, ауруханалар мен деректер орталығында электр тізбегі тез қалпына келтіріледі. Бұл жылдам реакция кернеуді тұрақтандырып, құрылғыларды кенет кернеу толқынынан қорғайды. Жақында желіге тауарлы энергия көздерін енгізу туралы жүргізілген зерттеу қызықты нәтиже көрсетті: кәсіпорындар ескі жүйелерге қарағанда интеллектуалды ATS жүйесіне ауыстырса, негізгі және резервтік электр көзі арасында ауысу кешігуін 30-40 пайызға дейін азайтады. Бұл көрсеткіш адамдар токтың кеткенін сезініп қана қоймайды.

Күн сәулесі, жел және гибридті қалпына келтірілетін энергия жүйелерімен интеграция

Кернеуі төмен қосқыш қондырғылар қазіргі кезде таратылған энергетикалық орталарда маңызды рөл атқарады, себебі олар күн батареялары мен жел турбиналары арқылы екі бағытта ағып келетін электр энергиясын басқарады. Сонымен қатар, күн шықпаса немесе жел соқпаса, яғни жаңартылатын энергия көздерінде жиі болатын кернеу тұрақтылығын сақтауға көмектеседі. Сондай-ақ, желіде кез келген ақау пайда болған жағдайда жаңартылатын көздерді өшіріп тастайтын арнайы қауіпсіздік функциясы – аралды қорғау да орын алады. Бұл функция қауіпсіз жұмыс істеу талаптары IEEE 1547-2018 стандартында белгіленген талаптарға сәйкес келеді. Сонымен қатар гибрид инверторлармен жұмыс істеген кезде қосқыш қондырғылар аккумуляторлар арқылы артық энергия сақталатын және күн сәулесінен немесе желден келетін энергия көздерімен үйлесімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

IoT, Алыснан Қадағалау және SCADA Сынақты Төмен Кернеулі Қосқыш Қондырғыларда

Бүгінгі таңда IoT датчиктердің және SCADA жүйелерінің интеграциясы күшті төмендеткіш қосқыштарды тек негізгі жабдықтан асып түсетін нәрсеге айналдырды. Температура көрсеткіштері, токтың өтуі және қосылыстардың дұрыс ұстап тұруы сияқты заттарды үздіксіз бақылау мүмкіндігіне байланысты жалғастыру сымдарының босауы немесе оқшаулауыштың тозуы сияқты мүмкін болатын мәселелерді олар күрделі мәселеге айналмас бұрын анықтауға болады. Операторлардың қашықтан өзгерістер енгізуі немесе күтпеген жағдайлар кезінде жүйенің белгілі бір бөліктерін өшіруі қажет болған кезде бұл мүмкіндік кейбір хабарламалар бойынша жауап беру уақытын екі үштен бір бөлікке дейін қысқартады. Ақылды желілер бойынша жақында жүргізілген зерттеу деректеріне қарағанда компаниялар осындай технологиялық шешімдерді енгізген кезде жедел жөндеу қажеттіліктерін болжау дәлдігі 89 пайызға жетіп жақсыйтынын көруге болады. Бұл сонымен қатар шынайы үнемдеуге әкеледі, өйткені жоспарланбаған тоқтаулар әр жылы әртүрлі кәсіпорындарда әр киловатт/сағатқа 18-ден 24 долларға дейінгі шығын жасайды.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Төмен кернеулі қосқыш құрылғы дегеніміз не?

Төмен кернеулі қосқыш құрылғы әдетте 1000 В дейінгі айнымалы токты өңдеуге арналған электр қосқыш құрылғысын білдіреді. Ол тізбекті қорғау, жүктемені басқару және жөндеу жұмыстары үшін тізбекті қауіпсіз ажырату сияқты негізгі қызметтерді қамтамасыз етеді.

Төмен кернеулі қосқыш құрылғы энергияның тиімділігін қалай арттырады?

Төмен кернеулі қосқыш құрылғы соңғы пайдаланушыларға жақын орналасуы арқылы энергия тиімділігін арттырады. Ол дәл жүктемені басқару арқылы энергияның шығындалуын азайтады және тасымалдау кезіндегі шығындарды төмендетеді.

Төмен кернеулі қосқыш құрылғыларда қандай түрдегі автоматты ажыратқыштар қолданылады?

Төмен кернеулі қосқыш құрылғыларда МАА (миниатюрлі автоматты ажыратқыш), МСАА (формаланған құрылымды автоматты ажыратқыш), RССВ (қалдық ток автоматты ажыратқышы) және АСВ (ауалы автоматты ажыратқыш) сияқты әртүрлі түрдегі автоматты ажыратқыштар қолданылады. Бұлардың әрқайсысы жүктеменің белгілі бір шарттары мен қолдану жағдайларына сәйкес жасалған.

Төмен кернеулі қосқыш құрылғылар үшін стандарттарға сай келу неге маңызды?

Халықаралық стандарттарға сәйкес келу қауіпсіздікті, өзара әрекеттесуді және төмен кернеулі коммутациялық қондырғылардың сенімділігін қамтамасыз етеді. Ол доғалық разрядтар сияқты қауіптерді азайтады және әртүрлі нарықтарда үздіксіз жұмыс істеуді кепілдікке алады.

Төмен кернеулі коммутациялық қондырғылар жаңартылатын энергия жүйелерімен қалай ықшамдалады?

Төмен кернеулі коммутациялық қондырғылар жаңартылатын энергия жүйелерімен күштік ағынды екі бағытта да тасымалдау үшін ыңғайластырылады, мысалы, күн батареялары мен жел турбиналарынан. Ол кернеуді тұрақтандырады және стандарттарға сәйкес қауіпсіз пайдалануды арттыратын кері оқшаулау қорғанысын қамтиды.