EN
Негізгі ОЖ қосқыштарының түрлері және олардың электр энергиясын таратудағы рөлдері
Ауамен изоляцияланған (АИҚ), газбен изоляцияланған (ГИҚ) және гибридті ОЖ қосқыштары — біріншілік пен екіншілік желілер үшін
Орташа кернеулі коммутациялық құрылғы изоляциялану түріне қарай үш негізгі түрге бөлінеді: ауамен изоляцияланған жүйелер (AIS), газбен изоляцияланған жүйелер (GIS) және екеуінің де элементтерін қамтитын гибридті түрлер. Ауамен изоляцияланған нұсқасы негізгі изоляциялық материал ретінде қалыпты ауаны пайдаланады. Бұлар әдетте арзандау болып келеді және орындарында ғана қолданылуы мүмкін, сондықтан өнеркәсіптік аймақтарда немесе ауылдық жерлердегі шектеулі кеңістік немесе өте жоғары сенімділік талап етпейтін дистрибуция желілері үшін жарамды. Газбен изоляцияланған жүйелер SF6 газының қысымды түрін немесе жаңартылған экологияға бағдарланған альтернативаларды пайдалану арқылы әрекет етеді. Олар электр доғасына қарсы жақсырақ қорғаныс қамтамасыз етеді, кеңістікті аз алады және ауамен изоляцияланған аналогтарына қарағанда сыртқы орта факторларына төзімдірек. Осы артықшылықтарына байланысты GIS жабдықтары медициналық орындар, көлік тораптары мен сервер фермалары сияқты маңызды объектілерді қамтамасыз ететін қалалық электр желілері үшін негізгі шешімге айналды. Гибридті шешімдер екі тәсілдің де элементтерін қамтитын орташа жол болып табылады. Мысалы, кейбір орнатулар ішкі жалғастырулар үшін GIS технологиясын пайдаланса, сыртқы берілетін желілер үшін дәстүрлі AIS компоненттерін сақтайды. Бұл аралас тәсіл GIS-тің толық қолданылуы қазіргі кезде қаржылық немесе операциялық тұрғыдан тиімді болмайтын желінің бөліктерінде орнату құны, техникалық қызмет көрсету қажеттілігі мен физикалық кеңістік шектеулері сияқты факторларды теңестіруге көмектеседі.
Қолданысқа арналған формалар: жерге орнатылатын, металдан жасалған, көмекші бөлме және сақиналы қосқыш құрылғылары
Физикалық конфигурация орналасу орнының шектеулеріне, қолжетімділігіне және жұмыс істеу приоритеттеріне байланысты анықталады:
- Жерге орнатылатын құрылғылар жер деңгейінде орналасқан, қолданысқа қарсы төзімді қораптар болып табылады және әсіресе ауылдық және коммерциялық аймақтардағы сыртқы электрмен жабдықтауға, соның ішінде ауадан жер астына өту орындарында қолданылуға арналған.
- Металдан жасалған қосқыш құрылғылары , ілгері ығытылатын қорғаныс құрылғылары мен бөлек бөліктері бар, мұнай өңдеу зауыттарында, өндірістік кәсіпорындарда және қуат қосылу орындарындағы бастапқы трансформаторлық подстанцияларда жоғары қолжетімділікті қамтамасыз етеді.
- Көмекші бөлмелерге орнату тығыз қалалық коридорларда толығымен жер астына орналастыруды қамтамасыз етеді, беткі аумақты азайтады және жылу мен ылғалды бақылауды сақтайды.
- Сақиналы қосқыш құрылғылары (RMU) екіншілік желілер үшін компактты, сақиналы қоректендірілетін қосқыш функциясын қамтамасыз етеді — апаттар кезінде ақаулықтардың әсер ету аймағын азайтады және авария кезінде жылдам бөліктеу мүмкіндігін береді.
Климаттық тұрақтылық тікелей таңдауға әсер етеді: құрғақ аймақтарда желдетілетін АИЖ қолайлы; су басуға ұшырайтын немесе жағалаулық аймақтарда герметикаланған ЖИЖ, көтерілген қойма немесе IP66 дәрежелі РҚҚ-лар қажет. Қатты диэлектрикті РҚҚ-лар — қазір күн энергиясының электр желісіне қосылуы мен ЭА зарядтау орталықтарында стандарт болып табылады — 30 жылдан астам уақытқа созылатын қызмет көрсетуді қажет етпейтін жұмыс істеу режимін ұсынады, бұл қайта қалыптастырылатын энергия көздерінің интеграциялануын жеделдетеді.
Орташа кернеу қондырғыларын орнату үшін негізгі таңдау факторлары
Кернеу класы (1–36/69 кВ), жүктеме циклы және ортаға төзімділік
Орташа кернеу қондырғыларын тиімді таңдауды үш өзара байланысты фактор анықтайды:
- Кернеу класы : Жүйенің жұмыс істеу кернеуіне дәл сәйкес келуі керек — мысалы, қалалық желілер үшін 15 кВ, қазбалардың жұмысы үшін 27,6 кВ немесе ірі өнеркәсіптік аймақтар үшін 36 кВ. Кернеуді төмен бағалау изоляцияның апаттық бұзылуына әкелуі мүмкін; ал кернеуді жоғары бағалау қосымша шығындар мен өлшемдерге алып келеді.
- Жүктеме циклы : Үздіксіз, жоғары токты қолдану (мысалы, деректер орталығы, алюминий балқыту зауыттары) термиялық төзімділіктің ұзақ уақытқа созылуын (мысалы, 40 кА/3с) қамтамасыз ететін қосқыш құрылғыларды талап етеді, ал уақытша жүктемелер (мысалы, суару сорғыштары) төменгі рейтингті рұқсат етеді.
- Қоршаған ортаға төзімділік : Биіктік диэлектрлік беріктікті шамамен 100 м сайын ~1% -ға дейін төмендетеді; ылғалдылық >90% RH коррозияны жылдамдатады; тұз, шаң немесе химиялық әсерге ұшырау IP54+ корпус және конформалық қапталған компоненттерді талап етеді.
Бұл параметрлер дұрыс сәйкес келмесе, жабдықтардың істен шығу ықтималдығы едәуір артады, өндірістік деректерге сәйкес, 40-60 пайызға дейін. Нақты мысал ретінде 12 кВ қосқыштық қондырғысының 15 кВ желісіне қате орнатылуын алуға болады. Нәтижесінде? Ponemon Institute 2023 жылы хабарлағандай, әрбір оқиға 740 000 долларға сомаға тиеді және бұл қауіпті доғалық разрядтар сериясына әкеп соқтырады. Мұнда IEC 60694 сияқты стандарттарға назар аудару маңызды, себебі бұл стандартта инженерлердің нақты объектілердегі орнатуларды тексеру кезінде қажет ететін биіктікке байланысты түзету кестелері мен ластану деңгейлерінің классификациялары бар. Саланың мамандары коррозияға төзімді материалдар мен эпоксидті қаптамалы шиналарға инвестиция салу алғашқы кезде стандартты нұсқалардан шамамен 15% қымбат болып көрінсе де, уақыт өте келе осындай таңдаулар техникалық қызмет көрсетуді шамамен 30% азайтады. Бірнеше орнатулар бойынша мұндай үнемдеулер тез жинақталады.
Қауіпсіздік, стандарттарға сәйкестілік және орташа кернеумен жұмыс істейтін қосқыш қондырғыларындағы тұрақты изоляция
Аркалық төзімділік пен блокировкалау бойынша IEC 62271-200 және ANSI C37 стандарттарына сәйкестілік
Жұмысшылардың қауіпсіздігін шектеуге болмайды және ол өнеркәсіп бойынша қатаң реттеледі. IEC 62271-200 және ANSI C37.20.2 сияқты стандарттар коммутациялық қондырғылардың тиімді доғаға төзімділікті көрсетуін талап етеді. Сертификатталған кезде бұл құрылғылар корпусын бұзбай ішкі доғаларды ұстап тұруы керек. Сондай-ақ, олар бөлінетін энергияны белгіленген шығару жолдары арқылы бағыттауы және от алуға төзімді материалдарды қамтуы керек. Механикалық және электрлік блокирлеу жүйелері де дәл сондай маңызды рөл атқарады. Бұл механизмдер жұмысшылардың қауіпсіздік тәртібін кезең-кезеңімен сақтауына кепілдік береді. Мысалы, барлық қорғағыштар толық өшіріліп және жерге қосылмағанша, олар әлі де электрленіп тұрған қондырғының бөліктерін ашуға мүмкіндік бермейді. Мұндай қорғаныш шаралар адамның қатесінен туындайтын жарақаттарды әлдеқайда азайтады. Электр желілерінен жиналған деректер қорғаныш шаралар қолданылған кезде авариялар саны шамамен 70% төмендейтінін көрсетеді. Тәуелсіз сынақтар қондырғының модельдендірілген ақаулар кезінде толық бір секунд бойы кемінде 25 килоамперлік қысқа тұйықталу тогын шыдай алатынын растайды. Бұл қорғаныш шаралардың нақты электр желісіндегі ақаулармен сәйкес келетінін қамтамасыз етеді.
SF6-сіз альтернативалар және жақсартылған ауамен изоляцияланған конструкциялық бағыттар
Регуляторлық қысым мен ESG-міндеттемелері SF6 газын — CO2-ге қарағанда глобалды жылыну әлеуеті 23 500 есе жоғары күшті жылытушы газды — басып шығаруды тездетуде. Жетекші өндірушілер қазір коммерциялық тұрғыдан тиімді альтернативалар ұсынады:
- Құрғақ ауа/вакуум технологиясы , оптимизацияланған камералық геометрия мен қысымды реттеу арқылы синтетикалық газдарсыз толық 36 кВ диэлектрлік өнімділікті қамтамасыз етеді.
- Фторкетон (C5-FK) қоспалары , биологиялық ыдырайтын және атмосферадағы өмірі 15 күндің ішінде, климатқа әсерін SF6-ке қарағанда 99% азайтады, бірақ өшіру қабілетін сақтайды.
- Қатты композитті изоляция , мысалы, ауамен изоляцияланған конструкцияларға интеграцияланған эпоксидті смола кедергілері, ауа негізіндегі жүйелердің орын алу көлемін 40%-ға дейін азайтады — бұл ауа негізіндегі жүйелерді кеңістік шектеулері бар жағдайларда ГИС-пен бәсекелестікке қабілетті етеді.
Есептеу саласындағы жетістіктер арқасында біз 36 кВ дейінгі кернеуге жететін ауамен изоляцияланған жүйелердегі электр өрістерін ерекше дәлдікпен басқара аламыз, бұрын бұл газды изоляцияны талап ететін. Жаңа технология диэлектрлік беріктік пен доға сынағы бойынша IEC 62271-200 стандартымен белгіленген барлық талаптарды қанағаттандырады. Шынымен таңғалдыратыны – бұл жүйелердің жұмыс істеу кезінде әдетте 30 децибелден төмен болатын, яғни жұмыс істеу кезінде жуықтастырылмайтын дәрежеде үнсіз жұмыс істеуі. Сонымен қатар, олар ескі жабдықтардың негізгі проблемасы болып табылатын зиянды шығарындыларды толығымен жояды. Бұл компаниялардың қоршаған ортаны қорғау мен жоғарғы дәрежедегі өнімділік арасында таңдау жасауы қажет емес екенін көрсетеді.
ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР
Орташа кернеулі қосқыштардың негізгі түрлері қандай?
Негізгі түрлеріне ауамен изоляцияланған жүйелер (AIS), газбен изоляцияланған жүйелер (GIS) және екеуінің де элементтерін біріктіретін гибридті жүйелер жатады.
Газбен изоляцияланған қосқыш қай жерде қолданылады?
Газды-изоляциялық қосқыш қондырғылары жиі қалалық электр желілерінде қолданылады, олар компактты өлшемі мен сенімді жұмыс істеуі арқасында медициналық орталықтар мен көлік түйіндері сияқты негізгі объектілерді қолдайды.
Орташа кернеудегі қосқыш қондырғысын таңдауды қандай факторлар әсер етеді?
Негізгі факторларға кернеу класы, жүктеме жұмыс циклы және экологиялық тұрақтылық қосымша ретінде орналасу орнына тән ерекшеліктер — бұл жерде орын ауқымы мен климаттық жағдайлар кіреді.
Қосқыш қондырғыларында SF6 газының альтернативалары бар ма?
Иә, құрғақ ауа/вакуумдық технология, фторкетон қоспалары және қатты композитті изоляция сияқты альтернативалар өнімнің сапасын төмендетпей, экологияға қолайлы опцияларды ұсынады.