واحدهای اصلی حلقه عایق SF6 به طور گسترده در شبکه های برق شهری و روستایی، نیروگاه های بادی، ایستگاه های سوئیچینگ ولتاژ متوسط، توزیع برق کارخانه و ساختمان های تجاری در سراسر جهان استفاده می شود. بنابراین، آنها نیز محصولات توزیع برق هستند که توسط شرکت های برق در کشورهای مختلف مدیریت می شوند و مناطق مختلف نیازهای متفاوتی دارند. این مقاله به تجزیه و تحلیل این الزامات برنامه می پردازد.
پس از اینکه برق شبکههای برق شهری و روستایی از طریق پستهای اولیه ولتاژ بالا به 24/12 کیلوولت تبدیل شد، تعداد زیادی پست ثانویه منطقهای برای توزیع برق به پایانههای کاربر مورد نیاز است. واحدهای اصلی حلقه SF6 کاملاً عایق شده، به عنوان محصولات اصلی برای توزیع برق ثانویه، دارای طیف گسترده ای از کاربردها هستند و در مقادیر زیادی مورد استفاده قرار می گیرند. ایمنی و قابلیت اطمینان واحدهای اصلی حلقه به طور مستقیم بر پایداری شبکه توزیع برق تأثیر می گذارد. اگرچه واحدهای اصلی حلقه SF6 کاملاً عایق شده می توانند الزامات کاربرد را برآورده کنند، برخی کشورها و مناطق الزامات ویژه ای را بر اساس ملاحظات ایمنی و کاربرد تدوین کرده اند.
واحد اصلی حلقه SF6 یک سیستم کاملاً مهر و موم شده است. تمام قطعات برقی و کلیدهای آن در یک محفظه فولادی ضد زنگ محصور شده اند. کل دستگاه سوئیچینگ تحت تأثیر شرایط محیطی خارجی قرار نمیگیرد، بنابراین قابلیت اطمینان عملیاتی و ایمنی شخصی را تضمین میکند و به کارکرد رایگان-تعمیرات دست مییابد. با انتخاب باسبارهای قابل گسترش، می توان به هر ترکیبی دست یافت و به ماژولار بودن کامل پی برد. شینه توسعه یافته کاملاً عایق و محافظ است و اطمینان و ایمنی بالایی را تضمین می کند. این استاندارد با استانداردهایی مانند IEC62271-1، EC62271-100، IEC62271-200، IEC60265 و IEC60480 مطابقت دارد.
الزامات زیست محیطی
1. مناطق با رطوبت بالا
در مناطق با رطوبت بالا، تراکم اغلب رخ می دهد. در حالی که مدار اولیه، مهر و موم شده در محفظه گاز، بدون تاثیر باقی می ماند، مکانیسم عملکرد و مدارهای ثانویه نیاز به حفاظت دارند. توجه ویژه باید به تراکم در محفظه فیوز شود. به عنوان مثال، یک کاربر صنعتی در استرالیا یک واحد اصلی حلقه را در یک محوطه بیرونی نصب کرده بود. صبح روشن می شد و شب وقتی بار نبود خاموش می شد. یک روز هنگام تعویض فیوز، خوردگی شدیدی روی پایه فیوز مشاهده شد. از آنجایی که پوشش و بدنه محفظه فیوز کاملاً مهر و موم شده بودند، الزامات IP67 را برآورده میکردند، و فشردهسازی لاستیک سیلیکونی تضمین میکرد که فیوز ولتاژ بالا میتواند ولتاژ مقاومت فرکانس برق بین خود و کابینت را تحمل کند، ورود رطوبت به محفظه فیوز غیرممکن بود و کاربر را متحیر میکرد.
با فرض اینکه دما 20 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 80٪ و نقطه شبنم 16.4 درجه سانتیگراد در هنگام نصب فیوز باشد، و فرآیند نصب طولانی است، با مهر و موم شدن محفظه فیوز پس از نصب، به طور ایده آل کاملاً از محیط بیرون جدا شده است، شرایط برای تراکم در داخل محفظه به شرح زیر است: 60% در هنگام نصب فیوز و دمای هوا و رطوبت اولیه داخل محفظه با دما و رطوبت محیط در هنگام نصب فیوز برابر است، همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است، دمای میعان 16.7 درجه سانتیگراد می باشد. از آنجایی که تجهیزات در شب خاموش است، دمای محیط تنها 5-10 درجه سانتیگراد است و دمای نقطه شبنم برای تراکم همیشه کمتر از دمای محیط است. داخل محفظه فیوز باید در ناحیه ای باشد که کمترین دمای هوا را دارد. ناحیه ای که کمترین دما را در داخل محفظه دارد، پوشش فیوز است. بنابراین، گیره فیوز روی پوشش فیوز به دمای نقطه شبنم می رسد و باعث تراکم می شود. این چرخه تکرار می شود و منجر به اکسیداسیون آبکاری نقره و خوردگی شدید نگهدارنده فیوز می شود. بنابراین، واحدهای اصلی حلقه باید این سناریوی کاربردی را در نظر بگیرند و محفظه فیوز ولتاژ بالا را خشک نگه دارند. هنگام تعویض فیوزها باید شرایط رطوبت رعایت شود تا زمان نوردهی به حداقل برسد. در صورت لزوم، کابینت های قطع کننده مدار باید جایگزین کابینت های کنترل الکتریکی ترکیبی شوند.
2. مناطق مرتفع-
برای تابلو برق{0}عایق گاز، از آنجایی که مدارهای برق دار اصلی همه در جعبههای گاز مهر و موم شده قرار دارند و اتصالات خارجی از عایق جامد استفاده میکنند، فشار اتمسفر روی عایق خارجی تحت تأثیر قرار نمیگیرد. برای تابلوهای عایق گاز{3}، استحکام جعبه گاز نکته اصلی است. در کشورهای آمریکای جنوبی مانند شیلی، ارتفاع به طور کلی حدود 3500 متر است. برای واحدهای اصلی حلقه فشرده SF6، تأثیر ارتفاع عمدتاً در تغییرات فشار اتمسفر منعکس می شود. در ارتفاع 3500 متری، فشار اتمسفر 0.065 مگاپاسکال است. با فرض فشار پر شدن 0.13 مگاپاسکال فشار مطلق، در ارتفاع 1000 متری، اختلاف فشار داخل و خارج جعبه گاز 0.04 مگاپاسکال است.
اما در ارتفاع 3000 متری، اختلاف فشار به 0.065 مگاپاسکال می رسد. تحت این شرایط، جعبه گاز منبسط می شود و به طور بالقوه منجر به پارگی و نشتی می شود. روش کلی این است که از جعبه هوای تقویت شده استفاده کنید، شیر کاهش فشار، حلقه های آب بندی و سایر سازه ها را تقویت کنید و ضمن اطمینان از عایق بودن، فشار باد را به طور مناسب کاهش دهید. برای اطمینان از هوابندی محصول و جلوگیری از آسیب رساندن به استحکام جعبه هوا، نه تنها باید شرایط عملیاتی واقعی را در نظر گرفت، بلکه همچنین باید در نظر داشت که آیا حمل و نقل از مناطق-ارتفاع بالا، با استفاده از حمل و نقل کم{6}}فشار یا بدون فشار- عبور خواهد کرد.
الزامات ایمنی
1. طبقه بندی خطای قوس داخلی و روش های کاهش فشار
برای مشتریان خارج از کشور، مقاومت در برابر خطاهای قوس داخلی در تابلو اجباری است، زیرا ایمنی انسان در درجه اول اهمیت قرار دارد. واحدهای اصلی حلقه (RMS) باید تستهای خطای قوس داخلی، از جمله محفظه کابل و جعبه گاز را بگذرانند، که باید تست AFL 20kA 1s را پشت سر بگذارند. به طور کلی، با در نظر گرفتن نصب بر روی دیوار، فقط قسمت های جلو و کناره های AFL برای مطابقت با استاندارد لازم است. محافظ عقب معمولاً مورد نیاز نیست. بسیاری از واحدهای RMS در پستهای ترانسفورماتور جداگانه یا محوطههای بیرونی نصب میشوند. بنابراین، روش های کاهش فشار عمدتاً شامل موارد زیر است:
کاهش فشار ترانچ کابل: فشار قوس داخلی در جعبه گاز RMS و محفظه کابل مستقیماً از طریق یک کانال کاهش فشار در پشت محفظه کابل به داخل ترانشه کابل رها می شود. برخی از طرح ها پشت ترانشه کابل را با یک سیستم کاهش فشار اختصاصی مهر و موم می کنند، اما این باعث کاهش اندازه ترانشه کابل می شود و نصب را دشوار می کند.
بالا-تسکین فشار عقب: فشار از طریق قسمت بالایی کانال عقب آزاد می شود. پس از خروج، جریان هوا در امتداد بالای کابینت حرکت می کند، زیرا قبلاً مسافت طولانی را طی کرده است. این به طور قابل توجهی تاثیر شعله احتراق را کاهش می دهد و آسیب به تجهیزات و پرسنل را به حداقل می رساند. از آزاد شدن فشار به داخل ترانشه کابل، که میتواند به کابلها آسیب برساند، یا فشار قوس الکتریکی مستقیماً از بالای محفظه گاز به بالای اتاق سوئیچ آزاد میشود، که به طور بالقوه باعث آسیب دیدن پرسنل جلوی کابینت یا آسیب بیشتر به تجهیزات دیگر میشود، جلوگیری میکند.
پایین-کاهش فشار بافر سطح پایین برای واحدهای اصلی حلقه: برخی از کشورهای اروپایی، مانند بلژیک، نیاز دارند که واحدهای اصلی حلقه به این روش کاهش یابد-. همانطور که در نمودار نشان داده شده است، تابلو دارای یک پایه مشترک است. فضای پایه به عنوان یک بافر در برابر قوس عمل می کند و فشار و انرژی را قبل از رها کردن آن از طریق یک دهانه 200x200 میلی متری در عقب به سرعت کاهش می دهد و آسیب به افراد و تجهیزات را به حداقل می رساند.
2. تست ولتاژ مقاومت کابل
طبق استاندارد IEC 62271-200، تابلو و کنترل را می توان به گونه ای طراحی کرد که امکان تست را در زمانی که کابل ها به آن ها متصل هستند، فراهم کنند. این را می توان با استفاده از اتصالات آزمایشی اختصاصی یا پایانه های کابل انجام داد. در این حالت، تابلو و تجهیزات کنترلی باید بتوانند ولتاژ آزمایشی کابل نامی مشخص شده در استاندارد اعمال شده برای قطعاتی که هنوز به کابل متصل هستند را تحمل کنند، در حالی که ولتاژ نامی به آن بخشهای کابل اعمال میشود. مدار اصلی طوری طراحی شده است که در حین تست کابل برق باقی بماند.
