Дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн аюулгүй байдалд ямар стандартууд нийцэх ёстой вэ?

Дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн системийн үндсэн эрсдэл ба аюулгүй байдалын зарчим

Дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийг тодорхойлох ба үйл ажиллагааны орчин

Дунд хүчдэлийн төхөөрөмж 1 кВ-с 38 кВ хүртэлх хүчдэл дээр ажилладаг бөгөөд үйлдвэрийн үйлдвэрүүд болон цахилгаан хангамжийн сүлжээнд гэмтэл гарах үед цахилгааны түгээлтийг удирдан зохицуулдаг. Эдгээр системүүд трансформатор, хөдөлгүүр, тэжээгч зэрэг чухал хөрөнгийг хамгаалдаг бөгөөд компонентийн гэмтэл нь цаашдын унтаралтанд хүргэж болох хатингар хүчтэй нөхцөлд ажилладаг.

Үндсэн эрсдэл: Дунд хүчдэлийн системд цахилгаан гэмтэл ба нумны гэмтэл

Дунд болон өндөр хүчдэлийн системд цахилгааны шокийн аюул нь 50 мА-аас давж, энэ нь нас баралтанд хүргэх боломжтой түвшин бөгөөд нум цахилгааны гэмтэл бүх цахилгааны гэмтлийн 80%-ийг эзэлдэг (NFPA 2023). Хангалттай сайн засвар үйлчилгээгүй тоноглол 15 кВ-ын нум үүсгэх доголдолд 14 кг ТНТ-той эквивалент энерги ялгаруулах боломжтой (IEEE 1584) бөгөөд энэ нь хатуу түвшний аюулгүй байдлын арга хэмжээний чухлыг илтгэж байна.

Тоноглолын гэмтлийг урьдчилан сэргийлэхэд орчин үеийн аюулгүй байдлын стандартын үүрэг

IEC 62271-1 ба ANSI C37.20.1 стандартууд шугамын холболтуудын жилийн гэмтлийн түвшин 0.1%-аас доош байхыг шаардаж, диэлектрикийн туршилтыг жигд хийхийг эрх зүйн хэрэгсэл болгож, шалгагдаагүй шугамын холболтоос үүдэлтэй 2022 оны Техасын шатахууны цэцэрлэгийн эвдрэл зэрэг их хэмжээний гамшгуудыг сэргийлэхэд тусалдаг.

Үндсэн аюулгүй байдал хангах дизайн зарчимууд: Тусгаарлалт, хэсэглэлт, хооронд нь холбох механизм

Гурван үндсэн зарчим нь MV таслагчийн аюулгүй байдлыг удирддаг:

1. Хөлжилт : Нийлмэл материалууд номиналь хүчдэлийн 200%-ийг даах чадвартай байх ёстой (IEC 62271-200)
2. Ангилах : Физик саад бололтууд компартментүүдийн дагуу гэмтлийн тархалтыг хязгаарладаг
3. Холбогдох : Механик түгжилтүүд ажиллагааны үед цахилгаантай хэсгүүдэд нэвтрэхээс сэргийлдэг

Сүүлийн үеийн индустрийн судалгаагаар илэрхийлбэл, модуль, хийгээр суурин таслагчууд нь харьцуулахад агаараар суурин стандарт төхөөрөмжүүдтэй харьцуулахад цахилгаан нумны энергиийг 65% бууруулдаг.

Гол АНУ-ын стандартууд: NFPA 70E, OSHA, NEC шаардлагад нийцэх

NFPA 70E: Ажлын байран дээрх цахилгаан аюулгүй байдал ба цахилгаан нумын эрсдэлийн үнэлгээ

NFPA 70E-2021 нь 240 В-с дээш хүчдэлтэй төхөөрөмжид жилд нэг удаа цахилгаан нумын эрсдэлийн үнэлгээ хийхийг шаарддаг бөгөөд MV цахилгааны гэмтэлд 40 cal/cm²-с дээш энергийн тохиолдол 18%-д тохиолддог. 2023 оны шинэчлэл нь хүчдэлээс хамааран ихэвчлэн 4-12 фут байдаг MV төхөөрөмж бүртээ цохины аюулгүй байдлын хязгаарыг баримтжуулахыг шаарддаг.

Дунд хүчдэлийн таслагч дээр ажиллах үеийн цахилгаан нумын сав баглах болон ХХТ-ийн шаардлага

OSHA-ийн 2021 оны шинэчлэл нь ил харагдах цахилгаан нумын сав баглах шошгоноос зааж өгөхийг шаарддаг:

• Давхаргын энергиийн түвшин (1.2—100+ cal/cm²)
• Шаардлагатай ХХТ-ийн ангилал (ASTM F1506-ийн дагуу 1—4)
• Ойртох хязгаарласан бүс

1 кВ-с дээшхи дунд хүчдэлтэй төхөөрөмж дээр ажиллах үед 40+ cal/cm² чадамжтай Категори 4 ХХТ нь заавал шаардлагатай. 2024 оны NFPA-ийн Ажлын байрын гэмтлийн тайлангийн мэдээллээр, тохиромжтой шошгоны шошго аж үйлдвэрийн орчинд цахилгааны нумнаас болох гэмтлийг 72% бууруулдаг.

OSHA 1910 Дэд хэсэг S ба NEC Зүйл 110: Суурилуулалт, зай авах, засвар үйлчилгээний шаардлага

АНУ-ын дүрэм журам нь дунд хүчдэлтэй төхөөрөмжийн тойрон дахь ажлын байрын зайг тодорхойлсон:

Хоёр стандартын дагуу идэвхжүүлэгч орчинд дунд цахилгаан хүчдэлийн тоноглолд 3—5 жил тутамд диэлектрик шалгалт хийх шаардлагатай.

NEMA SG-4-тэй нэгтгэх нь дунд цахилгаан хүчдэлийн хяналтын төхөөрөмжид болон АНУ-ын дүрэм журмын шаардлагад нийцүүлэх

2022 оны NEMA SG-4 шинэчлэл нь дунд цахилгаан хүчдэлийн хөдөлгүүрийн хяналтын төхөөрөмжийн загварыг NFPA 70E-тэй нийцүүлэхийг шаарддаг:

• 5 кВ системд 150% чадал бүхий цахилгаан тусгаарлалт
• Конденсаторын бүлгийн автомжуулсан цэнэгийг зайлуулах хэлхээ
• Хоёр цахилгаан хүчдэлийн баталгаажуулалт (120V/480V шалгах цэг)

Энэ нь OSHA-ийн 29 CFR 1910.303 дүрмийн хүрээнд тоног төхөөрөмжийн шошго, мөн NEC-ийн зайны дүрмийн шаардлагад нийцэх боломжийг олгоно. Гуравдагч этгээд одоо худалдааны суурилуулалтанд UL-ийн бүртгэлтэй дунд цахилгаан хүчдэлийн хяналтын төхөөрөмжид NEMA SG-4-ийн шаардлагад нийцэхийг шаарддаг.

Дунд цахилгаан даралттай тоноглолын загварчлалын олон улсын болон ANSI/IEEE стандартууд

IEC 62271-1 ба IEC 62271-200: Ерөнхий болон металл хальсантай тоноглолын шаардлагууд

IEC 62271 цуврал нь дэлхийн жишиг үзүүлэлтийг тогтоодог бөгөөд IEC 62271-1 ерөнхий шалгалтыг хамарч IEC 62271-200 52 кВ хүртэлх металл хальсан системийн шаардлагыг тодорхойлдог. Эдгээр стандартууд нь богино хугацааны давхаргын цахилгаан даралтанд тэсвэртэй байхыг хангаж, хаалт доторх гэмтэлд 0.5 секундийн турш эвдрэлгүй тэсвэрлэх шаардлагатай нумыг агуулах шалгалтыг заавал хийхийг шаарддаг.

ANSI/IEEE C37.20.1 ба C37.20.2: Металл хальсан болон металл бүрхүүлтэй тоноглолын үйл ажиллагааны шаардлагууд

Америкийн Нэгдсэн Улсад байрших төслүүд нь металл хальсан болон ANSI/IEEE C37.20.1 металл бүрхүүлтэй тоноглолын хувьд C37.20.2 металл хальсат цахилгаан тоноглолын хувьд. Эдгээр нь сейсмийн ажиллагааг (0.5g хүртэл) болон гэмтлийн гүйдлийг тэвчих чадвар (15 мөчлөгийн 40—63 кА) онцлон анхаардаг. 2023 оны Олон улсын цахилгаан техникийн комиссын тайлангийн мэдээлснээр IEC ба ANSI/IEEE-ийн үндсэн аюулгүй байдлын заагуурт 78% нийцэл байгаа бөгөөд энэ нь хилийн дагуу нийцэх чадварт тусалдаг.

IEC ба IEEE-ийн протоколын дагуу дизайн баталгаажуулалт ба төрлийн шалгалт

Гуравдагч талын лабораториуд ийм шалгалтуудаар нийцлийг баталгаажуулдаг:

• IEC 62271-100 : Бүрэн богино холболтын гүйдэл дээрх салгалтын чадавхийн шалгалт
• IEEE C37.09 : Хамгийн муу нөхцөлд нум үүсэх үед цахилгаан таслагчийн хиймэл шалгалт

Үйлдвэрлэгчид гүйдэл дамжуулах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн дагуу температур нэмэгдэх зэрэг 14 төрлийн шалгалт (IEC) эсвэл 23 дизайн шалгалт (ANSI/IEEE) хийж дуусгах ёстой.

Олон улсын хүрээний нийлүүлэлтийн тархалт ба IEC, ANSI/IEEE стандартуудын хоорондын гол ялгаанууд

Хараахан промышлен үйлдвэрийн 63% шинэ төслүүдэд IEC стандартыг ашиглах нь (EnergyGrid Insights 2024), Север Америкийн цахилгаан хангамжийн компаниуд ихэвчлэн хуучин системтэй нэгтгэхийн тулд ANSI/IEEE-ийг хадгалдаг. Гол ялгаанууд нь дараах байдлаар илэрдэг:

Хоёр лого бүхий IEC/IEEE 62271-37-013 (2015) стандарт нь генераторын хэлхээний таслуурын шалгуурын 85%-ийг нэгтгэсэн нь стандартижуулалтын ажлын нотолгоо юм.

Дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн шалгалт, гэрчилгээ болон нийцлийн баталгаажуулалт

Диэлектрик шалгалт: Изоляцийн эсэргүүцэл болон Өндөр хүчдэлийн (Hi-Pot) шалгалт

Диэлектрик шалгалт нь изоляцийн бүтэн байдлыг хоёр үндсэн аргаар шалгадаг. Изоляцийн эсэргүүцлийн шалгалт нь мегомметр ашиглан чийгийг эсвэл бохирдлыг илрүүлдэг бол өндөр хүчдэлийн (hi-pot) шалгалт нь ажиллагааны хүчдэлээс хамгийн ихдээ 2.5 дахин (жишээ нь, 10 кВ системд 42 кВ) илүү хүчдэл өгч диэлектрик хүчийг баталдаг. Эдгээр шалгалтууд нь цахилгаан салах, түлхүүрлэх үеийн цахилгааны импульсын улмаас гарч болох гэмтлийг урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг.

Төхөөрөмжийн үйлдвэрлэл болон шинэчлэлтийн үед төрлийн шалгалт ба ердийн шалгалтын ялгаа

Төрлийн туршилтууд IEC 62271-1 цахилгаан соронзон орчны загварчлалыг дагаж мөрдөх ба ердийн туршилтууд нь угсрах чанарыг баталгаажуулна. Хэрэв модификациуд нумын эсэргүүцэл эсвэл диэлектрик ажиллагаанд нөлөөлж байвал дахин суурилагдсан тоноглолд хэсэгчилсэн төрлийн туршилт шаардлагатай.

Зохицуулалтын шаардлагад нийцсэн болохыг баталгаажуулахын тулд UL бүртгэл болон NRTL сертификат

Үндэсний Таних Тестийн Лабораториуд (NRTL) MV цахилгаан тоноглолыг UL 891 болон OSHA 29 CFR 1910.303 стандартуудад нийцүүлэн үнэлгээ өгдөг. Эдгээрт дараах зүйлс орно:

• Цахилгаан нум тархахаас хамгаалах арга хэмжээ
• Газардуулгын үр дүнтэй байдал (<1Ω эсэргүүцэл)
• ANSI/IEEE C37.20.1-д заасан зөвшөөрөгдөх зай

Сертификатыг 3—5 жил тутам эсвэл томоохон шинэчлэлтийн дараа шинэчлэх шаардлагатай. Сертификаттай тоноглолын гэмтэл үл сертификатжуулсан системүүдээс 63% бага тохиолддог (NEMA 2023).

Үйлчилгээний Аюулгүй байдал: Газардуулалт, Засвар үйлчилгээ болон Орчин үеийн Шинэчлэлтийн Дахин тавьсан Асуудлууд

Дунд Цахилгаан Хангамжийн Тоноглолыг Санаандгүй Идэвхжүүлэхээс Сэргийлэх Зориулалттай Аюулгүй Газардуулах Арга Хэмжээнүүд

Зохистой газардуулалт нь тоноглолыг зориулалтын бусаар цахилгаанжуулах боломжийг таслан зогсоодог. Түр зуурын ажлын хувьд чанартай газардуулах багажны комплект маш чухал. Эдгээр нь ASTM F855-ийн зөвшөөрсөн боолтууд ба ажлын хэмжээнд тохирсон жижигхэн дамжуулагчидтай байх ёстой. Одоогийн ихэнх цахилгаан тоноглолууд нь барилгат газардуулах төхөөрөмжтэй ирдэг. Эдгээр нь бүх зүйл зохистойгоор газардуулагдаагүй үед хэн ч тоноглолд ойртох боломжгүй болгох аюулгүй байдлын түгжээтэй байдаг. Жил бүр IEEE 80 стандартын дагуу эсэргүүцлийг шалгах талаар мартаж болохгүй. 5 омын доорх утгыг хайна уу. Тоноглол чийгтэй газар байрладаг бол ялангуяа хурдан исэлддэг тул хөнгөн цагааныг шалгана уу. Мөн зохистой түгжих, шошго тавих арга хэмжээг дагаж мөрдөх нь зөвхөн бичиг хэргийн ажил биш гэдгийг санана уу. Үлдэгдэл энергиас үүсэх аюултай ажиллах үед OSHA дүрэм 1910.147 бодит шалтгаантай байдаг.

Үйлдвэрийн салбарын хамгийн сайн ажлын дадлагаар үзлэг шалгалт, урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ

Идэвхтэй байлгаа нь цахилгаан тоноглолын амьдралыг 15—20 жилиар сунгаж, цахилгаан нум гарах эрсдэлийг бууруулдаг. Зөвлөгдөх арга хэмжээнүүд адил:

• Халуун цэгийг илрүүлэхийн тулд 24 сард нэг удаа инфра улаан туяаны термографи хийх
• Холболтын эсэргүүцлийг шалгах үед зогсонгилох үед муудаж буй холболтуудыг илрүүлэх
• Механик гэмтэл өгөхөөс сэргийлэхийн тулд ажиллагааны механизмийг тослох

NFPA 70E-ийн засвар үйлчилгээний мөчлөгийг дагаж мөрдөж байгаа объектууд хуваарийн гадуурх аварга замнал 40%-иар багассан талаар мэдээлж байна. Хэсэгчилсэн цахилгаан гэмтэл илрүүлэгч зэрэг урьдчилан таамаглаж болох хэрэгслүүд нь 2023 оны Сүлжээний найдвартай ажиллагааны судалгаагаар NETA-MTS-2019 шалгалтын шаардлагад 92% хүртэл нийцүүлэхэд тусалдаг.

Одоогийн дунд хүчдэлийн тоноглолын аюулгүй байдлын стандартад нийцүүлэн хуучирсан дэд бүтцийг шийдвэрлэх

Солбины Америкийн дунд хүчдэлийн системийн 65%-с дээш нь 30 жилийн өмнөх бөгөөд орчин үеийн аюулгүй байдлын шаардлагад нийцэхэд бэрхшээл учруулж байна. Үр дүнтэй шинэчлэх стратегийн дотор:

1. Хэсэгчилсэн орчин үе болгох : Оршин буй хайрцагт шингэнтэй зүрхнийг SF6 эсвэл цохилтгүй төрлийнх болгох
2. Хуульд нийцсэн шинэчлэл : 1980-аад оны өмнөх тоноглолд нумын эсэргүүцэлтэй саатуулагч болон даралт буулгах хоолой нэмэх
3. Кибер аюулгүй байдлын интеграци : Хандалтын хяналттой IEC 61850-д нийцсэн реле болгон шинэчлэх

Үе шаттай шинэчлэл нь бүрэн солих арга замаас 34% хямд бөгөөд 2024 оны EPRI-ийн тайлангийн мэдээллээр NEC Article 110.16 нумын галын шошгоны шаардлагад нийцэх боломжийг олгодог.

Түгээмэл асуултууд

Дунд вольтажийн түлхүүрлэгч ямар хүрээнд ажилладаг вэ?

Дунд вольтажийн түлхүүрлэгч 1 кВ-с 38 кВ хүртэлх хүрээнд ажилладаг.

Дунд вольтажийн түлхүүрлэгчийн системд гол аюул юу вэ?

Гол аюул нь 50 мА-аас давсан цахилгааны гэмтэл болон цахилгааны нум бөмбөлөг бөгөөд цахилгааны гэмтлийн 80%-г эзэлдэг.

Дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн аюулгүй байдлын ямар стандартууд чухал вэ?

Гол стандартуудад IEC 62271-1, ANSI C37.20.1, NFPA 70E болон OSHA 1910 Subpart S орно.

Байгууламжууд дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн аюулгүй байдлыг хэрхэн хангах вэ?

Эрсдэлийг бууруулахын тулд байгууламжууд жигд урьдчилан сэргийлэх засвар, цахилгаан тусгаарлалтын шалгалт хийж, мэргэжлийн стандартын шаардлагад нийцэх ёстой.