كيف تعزل مفاتيح التوزيع المعدنية الدوائر الكهربائية؟ (دليل فني)

في أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المتوسط ​​(تتراوح عادة من 3.6 كيلو فولت إلى 40.5 كيلو فولت)، يعد عزل الدوائر الكهربائية أمرًا بالغ الأهمية لضمان السلامة التشغيلية، واستقرار الشبكة، ومنع الحوادث.المفاتيح الكهربائية المغلقة المعدنيةبمثابة خط الدفاع الأساسي.

ولكن كيف تقوم مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة بالمعدن بعزل الدوائر في ظل الظروف العادية وظروف الخطأ؟ إنها تعتمد على نهج هندسي متعدد الطبقات يجمع بين التقسيم المادي، ووسائط العزل المتقدمة، وقواطع الدائرة الموثوقة، وأنظمة التشابك المضمونة.

1. التقسيم الجسدي: الحاجز المعدني

السمة المميزة لمجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة بالمعدن هي غلافها المعدني المؤرض، والذي ينقسم داخليًا إلى أجزاء محلية متميزة باستخدام صفائح الفولاذ (غالبًا الفولاذ المطلي بالألمنيوم والزنك).

في وحدة مدرعة قابلة للإزالة قياسية - مثل الرائدة في الصناعة[أدخل الرابط هنا: صفحة منتج المفاتيح الكهربائية المكسوة بالمعدن KYN28A-12]KYN28A-12- الخزانة مقسمة إلى أربع أقسام منفصلة:

حجرة بسبار:يضم قضبان التوصيل الرئيسية ثلاثية الطور.

مقصورة قاطع الدائرة (عربة اليد):يحتوي على قاطع الدائرة الكهربائية القابل للسحب (VCB).

مقصورة الكابل:حيث توجد الكابلات الواردة/الصادرة، ومحولات التيار (CTs)، ومفاتيح التأريض.

مقصورة الجهد المنخفض (المرحل):يعزل أسلاك التحكم الثانوية ومرحلات الحماية عن الدوائر الأولية ذات الجهد العالي.

يضمن هذا الفصل المادي أنه في حالة حدوث وميض قوسي داخلي في حجرة واحدة (على سبيل المثال، حجرة الكابلات)، تمنع الحواجز المعدنية الخطأ من الانتشار إلى الدوائر المجاورة أو أشرطة التوصيل الرئيسية، مما يحد من الضرر إلى منطقة واحدة.

2. وسائل العزل الكهربائي

المسافة المادية وحدها غير كافية لمنع الانهيار الكهربائي عند الفولتية العالية. تستخدم Switchgear مواد عازلة متخصصة لتقليل الفجوة المطلوبة للعزل الآمن.

عزل الهواء (AIS):تستخدم مجموعة المفاتيح الكهربائية القياسية مسافات محددة لتخليص الهواء (على سبيل المثال $\ge 125\text{ mm}$ من مرحلة إلى مرحلة ومن مرحلة إلى الأرض لأنظمة 12 كيلو فولت) للحفاظ على العزل الموثوق به.

العوازل الصلبة:عالية الجودةراتنجات الايبوكسييتم نشر دعامات القضبان العازلة، والصنابير، وصناديق الاتصال على نطاق واسع. يوفر راتنجات الإيبوكسي قوة عازلة ممتازة وصلابة ميكانيكية، مما يمنع تسرب التيار إلى الهيكل المؤرض.

وسائط الغاز/السوائل:في التطبيقات المدمجة، تستخدم مكونات الدوائر المتخصصة غاز SF6 أو الغازات البيئية البديلة داخل وحدات محكمة الغلق لإطفاء الأقواس وعزل الأجزاء الحية ضمن مساحة أصغر بكثير.

3. انقطاع الدائرة النشطة عبر قواطع الدائرة الكهربائية (VCBs)

في حين أن قطع الاتصال الجسدي يوفر عزلة مرئية،العزلة النشطة تحت ظروف الحمل أو الخطأيتطلب جهاز تبديل للخدمة الشاقة. تعتمد المفاتيح الكهربائية الحديثة المغلفة بالمعدن بشكل أساسي علىقواطع دوائر الفراغ (VCBs)بدلاً من الخيارات القديمة والخطرة المغمورة بالنفط.

عند حدوث ماس كهربائى أو حمل زائد، فإن مرحل حماية النظام يأمر VCB بالتعثر. داخل قاطع التفريغ VCB، يتم فصل نقاط الاتصال الكهربائية. تعمل البيئة ذات الفراغ العالي على إطفاء القوس الكهربائي الناتج بسرعة خلال أجزاء من الثانية، مما يؤدي إلى فصل وعزل الدائرة المعيبة تمامًا عن شبكة المرافق الحية.

4. أنظمة التشابك الميكانيكية والكهربائية ("الوقاية الخماسية")

يعد الخطأ البشري أحد الأسباب الرئيسية للحوادث الكهربائية أثناء الصيانة. لمنع سوء التشغيل، تدمج المفاتيح الكهربائية المغلقة المعدنية نظامًا متطورًانظام التشابك الميكانيكي والكهربائي "خماسي الوقاية" (5-إثبات)..

في نماذج مثل XGN15-12، يفرض المنطق المتشابك تسلسلًا تشغيليًا صارمًا:

منع سحب/دفع عربة قاطع الدائرة الكهربائية تحت الحمل:يجب إيقاف تشغيل VCB بالكامل (فتحه) قبل أن تتمكن من نقل عربة اليد بين وضعي "الاختبار" و"الخدمة".

منع الإغلاق/الفتح العرضي لقاطع الدائرة الكهربائية:يزيل الأوامر غير المصرح بها أثناء حالات الشبكة غير المستقرة.

منع إغلاق مفتاح التأريض عندما يكون قاطع الدائرة قيد التشغيل:يضمن عدم إمكانية تنفيذ التأريض للصيانة على دائرة نشطة ومفعمة بالحيوية.

منع تنشيط الدائرة عند إغلاق مفتاح التأريض:يحمي النظام من الدوائر القصيرة الميتة الكارثية.

منع الدخول إلى حجرة نشطة:تظل أبواب المقصورة (خاصة حجرة الكابلات) مغلقة ميكانيكيًا حتى يتم سحب VCB وتأريض الدائرة بالكامل.

5. نظام التأريض للعزل الآمن

ولا يكتمل العزل دون تفريغ الطاقة الكهربائية المتبقية. تتميز المفاتيح الكهربائية المغلقة بالمعدن بقدرة متكاملة وعاليةمفتاح التأريض.

بمجرد عزل الدائرة عن طريق قاطع الدائرة وفواصل الفصل المعزولة، يقوم المشغل بإغلاق مفتاح التأريض. وهذا يربط الدائرة المعزولة مباشرة بالأرض. فهو يضمن تفريغ أي شحنة سعوية متبقية مخزنة في مسارات الكابلات الطويلة بشكل آمن، ويحمي من التغذية العكسية العرضية للكهرباء أثناء عمل موظفي الصيانة داخل الخزانة.

خاتمة

يعد عزل الدائرة في المفاتيح الكهربائية المغلقة بالمعدن بمثابة تكامل شامل لـحواجز الضميمة السلبيةوالضوابط الميكانيكية / الكهربائية النشطة. من خلال الجمع بين المقصورات الفولاذية المتميزة، وعزل راتنجات الإيبوكسي، وقواطع دوائر التفريغ الدقيقة، والأقفال المتداخلة الصارمة "المنع الخماسي"، تضمن مجموعة المفاتيح الكهربائية الحديثة بقاء طاقة الجهد العالي خاضعة للتحكم بشكل آمن وآمن للمشغلين.

فيفرع كهرباء، نقوم بتصميم وتصنيع مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلفة بالمعدن المتميزة بجهد 11 كيلو فولت، و12 كيلو فولت، و24 كيلو فولت، والتي تم تصميمها لتتوافق مع معايير IEC الدولية.

هل تبحث عن تحسين سلامة توزيع الطاقة في مشروعك؟

اتصل بالدعم الفني لشركة Gangheng Electricاليوم لتحصل على رسم هندسي مخصص وعرض أسعار في غضون 24 ساعة.

مراجع

IEC 62271-200: مجموعة المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم ذات الجهد العالي - الجزء 200: مجموعة المفاتيح الكهربائية وأجهزة التحكم المغلفة بالمعدن ذات التيار المتردد للجهود المقدرة التي تزيد عن 1 كيلو فولت وحتى 52 كيلو فولت.

IEEE C37.20.2: معيار مجموعة المفاتيح الكهربائية المكسوة بالمعدن.