جریان اضافه یکی از دلایل اصلی خرابی های الکتریکی فاجعه بار، تغییر شکل حرارتی، و خرابی غیرمنتظره عملیاتی در سیستم های توزیع برق ولتاژ پایین (LV) است. شرکت Zhejiang Gangheng Electric Co. Ltd. به عنوان یک شرکت معتبر ملی فناوری پیشرفته و متخصص در تجهیزات انتقال و توزیع نیرو، مجموعه‌های کلید ولتاژ پایین قوی را طراحی کرد که برای مقاومت در برابر جریان‌های خطای بحرانی و اطمینان از تداوم عملیات طراحی شده‌اند.

چه در حال مدیریت توزیع برق برای کارخانه‌های صنعتی، مجتمع‌های تجاری یا پست‌های برق باشید، درک نحوه اجرای موثر حفاظت در برابر جریان اضافه برای تابلو برق فشار ضعیف بسیار مهم است.

در این راهنمای جامع، مکانیسم‌های جریان اضافه را بررسی می‌کنیم، انتخاب دستگاه‌های محافظ را ارزیابی می‌کنیم، جزئیات حفاظت ساختاری در تابلو برق مدولار را بررسی می‌کنیم و پروتکل‌های تعمیر و نگهداری قابل اجرا را ترسیم می‌کنیم.

1. درک علل اضافه جریان در تابلوهای ولتاژ پایین

هنگامی که جریان الکتریکی از ظرفیت کنترل جریان پیوسته نامی (In) اجزای تابلو برق یا سیستم های شینه تجاوز کند، جریان اضافی رخ می دهد. برای طراحی یک طرح حفاظتی مؤثر، مهندسان سیستم باید بین سه نوع متمایز شرایط اضافه جریان تمایز قائل شوند:

جریان های اضافه بار

جریان اضافه پایدار ناشی از اتصال بارهای اضافی، مانند راه اندازی چندین موتور سنگین به طور همزمان یا فشار مکانیکی غیرمنتظره. در حالی که به طور معمول در قدر کمتر، حدود 1.2 تا 5 برابر جریان نامی، تجمع حرارتی می تواند عایق هادی را در طول زمان کاهش دهد، اگر شرایط قطع نشود.

جریان های اتصال کوتاه

جریان های خطای ناگهانی و بسیار زیاد، اغلب بیش از ده ها کیلو آمپر، ناشی از اتصال کوتاه مستقیم فاز به فاز یا فاز به زمین. مدارهای کوتاه نیروهای الکترودینامیکی عظیم و نوسانات حرارتی تولید می کنند که می تواند فوراً به ساختارهای داخلی تابلو برق آسیب برساند.

جریان های هجومی

سنبله های جریان گذرا که در جریان انرژی دهی اولیه بارهای القایی مانند ترانسفورماتورها و موتورهای AC بزرگ رخ می دهد. دستگاه های حفاظتی باید جریان های هجومی گذرا را از خطاهای واقعی متمایز کنند تا از هجوم مزاحم جلوگیری شود.

2. انتخاب دستگاه های حفاظتی بیش از حد مناسب (OCPD)

انتخاب وسایل حفاظتی با هماهنگی و رتبه بندی مناسب اولین خط دفاعی در حفاظت از تابلو برق LV است.

مدار شکن های هوا (ACB) و مدار شکن های قالبی (MCCB)

کلیدهای مدار اصلی ترین عناصر محافظ فعال در کابینت های تابلو برق LV مدرن هستند.

قطع کننده مدار هوا (ACB)

قطع کننده های مدار هوا معمولاً به عنوان بریکرهای ورودی اصلی یا فیدر شکن های با ظرفیت بالا نصب می شوند که معمولاً از 630A تا 4000A یا بالاتر رتبه بندی می شوند.

ACB های پیشرفته دارای واحدهای سفر مبتنی بر ریزپردازنده (ETU) هستند که امکان تنظیم دقیق تنظیمات حفاظتی تاخیر طولانی مدت (L)، تاخیر کوتاه مدت (S)، لحظه ای (I) و خطای زمین (G) را فراهم می کند. این پیکربندی حفاظتی LSIG مهندسان را قادر می سازد تا به هماهنگی حفاظتی دقیق تری دست یابند.

مدار شکن های قالب بندی شده (MCCB)

MCCB ها برای حفاظت از مدارهای فرعی و انشعاب ایده آل هستند. MCCBهای سفر الکترونیکی می توانند ظرفیت شکست بالایی (Icu/Ics) را برای رفع خطاهای شدید پایین دست فراهم کنند و در عین حال به محافظت از شینه های بالادست و تجهیزات توزیع کمک کنند.

فیوزهای با ظرفیت پارگی بالا (HRC).

فیوزهای HRC راه حلی مقرون به صرفه و بسیار سریع برای حفاظت در برابر اتصال کوتاه باقی می مانند. هنگامی که یک جریان اتصال کوتاه فوق العاده بالا جریان می یابد، عنصر فیوز داخلی در یک دوره بسیار کوتاه ذوب می شود و قبل از اینکه حداکثر جریان اتصال کوتاه (Ipk) به حداکثر تئوری خود برسد، خطا را قطع می کند.

فیوزهای HRC اغلب در مدارهای حفاظتی کمکی و خاص با سوئیچ های بار شکن جفت می شوند.

ماتریس انتخاب سریع دستگاه

3. حفاظت ساختاری و محفظه ای در تعویض دنده LV

معماری داخلی مناسب به جلوگیری از عیوب الکتریکی محلی، رویدادهای قوس الکتریکی و ایجاد حرارت از تبدیل شدن آبشار به خرابی کامل تابلو کمک می‌کند.

تابلو برق کامل کم ولتاژ مدرن قابل برداشت (کششی) مانند تابلو برق مدولار سری GCS، GCK و MNS، دارای بخش بندی فیزیکی و اقدامات حفاظتی است که مطابق با استانداردهای قابل اجرا IEC و GB طراحی شده است.

واحدهای تابعی Drawout مدولار

در تابلو برق های کششی مانند سیستم های GCS و MNS، هر مدار تغذیه کننده در داخل یک واحد کشو عملکردی مستقل قرار می گیرد.

اگر یک خطای جریان بیش از حد یا قوس داخلی در داخل یک کشو رخ دهد، موانع فلزی و عایق ضد شعله می توانند به جداسازی ناحیه خطا و محدود کردن تأثیر آن بر واحدهای عملکردی مجاور و سیستم شینه اصلی کمک کنند.

ظرفیت تحمل حرارتی و دینامیکی شینه

شینه های مسی اصلی باید با توجه به جریان مقاومت پیک مورد نیاز (Ipk) و جریان مقاومت کوتاه مدت (Icw) اندازه مناسبی داشته باشند.

شینه های مسی با کیفیت بالا، همراه با عایق فاز مناسب و پشتیبانی مکانیکی، به جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد ناشی از نیروهای الکترومغناطیسی قوی ایجاد شده در شرایط اتصال کوتاه کمک می کند.

اتلاف گرمای موثر و تهویه حرارتی

عملکرد پایدار با جریان بالا از طریق تلفات I²R گرما تولید می کند. بنابراین طراحی مناسب تابلو برق نیازمند اتلاف گرما و تهویه موثر است.

کابینت‌های سوئیچ‌گیر پیشرفته ممکن است از مقررات کاهش فشار و کانال‌های تهویه برای کمک به کنترل دمای محفظه و کاهش خطر استرس حرارتی بیش از حد در حین کار مداوم استفاده کنند.

4. طراحی سیستم و هماهنگی حفاظتی (انتخابی)

دستگاه های حفاظتی نمی توانند به طور مجزا به طور موثر عمل کنند. یک شبکه توزیع برق که به خوبی طراحی شده است از هماهنگی انتخابی استفاده می کند که به عنوان تبعیض نیز شناخته می شود، تا اطمینان حاصل شود که نزدیک ترین وسیله حفاظتی به یک خطا در ابتدا عمل می کند.

هماهنگی زمان و فعلی

ACB های بالادستی را می توان با تاخیرهای زمانی اتصال کوتاه مناسب پیکربندی کرد تا به MCCB های پایین دست اجازه دهد ابتدا خطاهای انشعاب محلی را پاک کنند.

این رویکرد به جلوگیری از وقفه غیرضروری کل تأسیسات در هنگام وقوع یک خطا در مدار نسبتاً کوچک پایین دست کمک می کند.

محاسبات دقیق بار و اتصال کوتاه

یکپارچه‌سازهای سیستم باید جریان اتصال کوتاه احتمالی را در پایانه‌های ورودی تابلو برق محاسبه کنند.

ظرفیت شکست تجهیزات انتخاب شده باید برای سطح خطای احتمالی مناسب باشد. برای قطع کننده های مدار، ظرفیت های قطعی نامی مربوطه، مانند Icu و Ics، باید مطابق با استاندارد محصول و شرایط کاربردی قابل ارزیابی ارزیابی شوند.

حفاظت زمینی و توالی صفر

ترانسفورماتورهای جریان توالی صفر (CTs) را می توان در طرح های حفاظتی مناسب برای تشخیص جریان های خطای زمین گنجاند.

هنگامی که به درستی طراحی و هماهنگ شود، حفاظت از خطای زمین می‌تواند به شناسایی نشتی یا جریان‌های خطای غیرعادی کمک کند و قبل از اینکه یک خطای موضعی به یک شکست شدید الکتریکی تبدیل شود، قطع مدار را آغاز کند.

5. نگهداری پیشگیرانه و نظارت بر زمان واقعی

قابلیت اطمینان یک سیستم حفاظت از جریان اضافه به شدت به تعمیر و نگهداری معمول و نظارت مستمر وضعیت بستگی دارد.

تصویربرداری حرارتی و ممیزی مادون قرمز

اتصالات شینه، انتهای کابل، اتصالات قطع کننده مدار و مجموعه های تماس را با استفاده از ترموگرافی مادون قرمز به طور منظم بررسی کنید.

تصویربرداری حرارتی می‌تواند به شناسایی اتصالات شل، مقاومت تماس غیرعادی، عدم تعادل فاز و گرمای بیش از حد موضعی قبل از تبدیل این شرایط به خرابی جدی تجهیزات کمک کند.

ممیزی ثانویه تماسی و مکانیکی کشو

برای تابلو برق، مکانیسم های درج کشو، گیره های تماس اولیه، شاخه های سیم کشی کنترل ثانویه و مکانیسم های قفل کننده را به صورت دوره ای بازرسی کنید.

گرد و غبار و آلودگی باید به طور مناسب حذف شوند و سطوح تماس الکتریکی باید مطابق با الزامات تعمیر و نگهداری سازنده تجهیزات حفظ شوند.

نظارت هوشمند قدرت و ادغام اینترنت اشیا

مقاوم‌سازی تابلوهای برق LV با توان سنج‌های دیجیتال و سنسورهای دمای آنلاین نظارت بر زمان واقعی جریان‌های فاز، جریان خنثی و دمای شینه را فراهم می‌کند.

آستانه‌های هشدار خودکار می‌توانند اپراتورها را در مورد شرایط بار غیرعادی، عدم تعادل فعلی و گرمای بیش از حد در مراحل اولیه هشدار دهند و اجازه می‌دهند تا قبل از اینکه اضافه بار به یک خطای جدی‌تر تبدیل شود، اقدامات اصلاحی انجام شود.

با Gangheng Electric برای راه‌حل‌های قابل اعتماد Switchgear LV شریک شوید

کاهش خطرات اضافه جریان مستلزم ساخت با کیفیت بالا، مهندسی شین دقیق، دستگاه های حفاظتی قابل اعتماد و آزمایش های دقیق است.

شرکت Zhejiang Gangheng Electric Co., Ltd. به عنوان یک سازنده دارای گواهی ISO 9001، ISO 14001 و CQC با بیش از 20 سال تخصص، مجموعه‌های سوئیچ ولتاژ پایین کاملاً قابل تنظیم را برای کاربردهای صنعتی، تجاری، زیرساختی و کاربردی ارائه می‌دهد.

راه حل های سوئیچ ولتاژ پایین ما عبارتند از:

• کلید GCS نوع کم ولتاژ Drawout Complete

• کلید GCK نوع کم ولتاژ Drawout Complete

• کابینت های تعویض مدولار سری MNS

• مجموعه های کلید ولتاژ پایین GGD

فرقی نمی‌کند به مهندسی مناسب، مطابقت با استانداردهای IEC و GB، برنامه‌های تحویل سریع، یا ساخت‌های سفارشی تک واحدی برای پروژه‌های جهانی EPC نیاز داشته باشید، تیم مهندسی ما می‌تواند از نیازهای پروژه شما پشتیبانی کند.

با Gangheng Electric تماس بگیرید

به دنبال ارتقای ایمنی توزیع برق خود هستید؟

همین امروز با تیم مهندسی برق Gangheng تماس بگیریدبرای مشاوره فنی دقیق یا پیشنهاد پروژه

مراجع

کتاب راهنمای توزیع نیروی برق، نوشته جورج جی اندرس

• استانداردهای تجهیزات کلید و کنترل ولتاژ پایین، IEC 60947 - سری x
  بیش از حد - حفاظت از جریان در سیستم‌های الکتریکی، تراکنش‌های IEEE هنگام تحویل نیرو