В електроразпределителните системи със средно напрежение (обикновено вариращи от 3,6 kV до 40,5 kV), изолацията на електрическата верига е от първостепенно значение за осигуряване на оперативна безопасност, стабилност на мрежата и предотвратяване на инциденти.Разпределителна уредба в метален корпусслужи като основна отбранителна линия.
Но как точно разпределителната апаратура с метална обвивка изолира веригите при нормални и неизправни условия? Той разчита на многопластов инженерен подход, комбиниращ физическо разделяне, усъвършенствани изолационни среди, надеждни прекъсвачи и надеждни системи за блокиране.
1. Физическо разделение: Металната бариера
Определящата характеристика на разпределителната уредба с метална обвивка е нейната заземена метална кутия, която е вътрешно разделена на отделни, локализирани отделения, използващи стоманени листове (често стомана с алуминиево-цинково покритие).
В стандартен брониран сменяем модул - като водещия в индустрията[Вмъкнете връзка тук: KYN28A-12 Продуктова страница на разпределителна апаратура с метална обшивка]KYN28A-12-шкафът е разделен на четири отделни отделения:
Отделение за шини:Помещава главните трифазни шини.
Отделение за прекъсвач (ръчна количка):Съдържа изтеглящ се вакуумен прекъсвач (VCB).
Кабелно отделение:Където са разположени входящи/изходящи кабели, токови трансформатори (CT) и заземителни превключватели.
Отделение за ниско напрежение (реле):Изолира вторичното управляващо окабеляване и защитните релета от първичните вериги с високо напрежение.
Това физическо разделяне гарантира, че ако в едно отделение (напр. кабелното отделение) възникне пламък на вътрешна дъга, металните прегради предотвратяват разпространението на повредата към съседни вериги или главните шини, ограничавайки повредата до една зона.
2. Диелектрични изолационни среди
Физическото разстояние само по себе си е недостатъчно за предотвратяване на електрически срив при високи напрежения. Комутационната апаратура използва специализирани изолационни материали, за да се сведе до минимум празнината, необходима за сигурна изолация.
Въздушна изолация (AIS):Стандартната разпределителна уредба използва специфични разстояния за въздух (напр. $\ge 125\text{ mm}$ разстояние фаза-фаза и фаза-земя за 12kV системи), за да поддържа надеждна изолация.
Твърди изолатори:Висококачественепоксидна смолаизолационни опори за шини, чучури и контактни кутии са широко разпространени. Епоксидната смола осигурява отлична диелектрична якост и механична твърдост, предотвратявайки изтичане на ток към заземената структура.
Газови/течни среди:В компактни приложения, компонентите на специализирани вериги използват газ SF6 или алтернативни екологични газове в рамките на запечатани модули за гасене на дъги и изолиране на части под напрежение в рамките на значително по-малък отпечатък.
3. Активно прекъсване на веригата чрез вакуумни прекъсвачи (VCB)
Докато физическите прекъсвания осигуряват видима изолация,активна изолация при условия на натоварване или повредаизисква тежко превключващо устройство. Съвременните разпределителни уреди в метален корпус разчитат предимно наВакуумни прекъсвачи (VCB)вместо остарели, опасни опции, потопени в масло.
Когато възникне късо съединение или претоварване, релето за защита на системата командва VCB да изключи. Вътре във вакуумния прекъсвач на VCB електрическите контакти се разделят. Средата с висок вакуум бързо гаси получената електрическа дъга в рамките на милисекунди, като напълно изключва и изолира дефектната верига от мрежата под напрежение.
4. Механични и електрически системи за блокиране („Пет превенция“)
Човешката грешка е една от водещите причини за електрически инциденти по време на поддръжка. За да се предотврати неправилна работа, разпределителната уредба в метален корпус включва усъвършенстванСистема за механично и електрическо блокиране "Five-Prevention" (5-Proof)..
В модели като XGN15-12, заключващата логика налага строга оперативна последователност:
Предотвратете дърпането/бутането на ръчната количка на прекъсвача под товар:VCB трябва да бъде напълно изключен (отворен), преди ръчната количка да може да се премести между позициите „Тест“ и „Сервиз“.
Предотвратете случайно затваряне/отваряне на прекъсвача:Елиминира неоторизираните команди по време на нестабилни състояния на мрежата.
Предотвратете затварянето на заземителния превключвател, когато прекъсвачът е под напрежение:Гарантира, че заземяването при поддръжка не може да бъде изпълнено върху активна верига под напрежение.
Предотвратете захранването на веригата, когато превключвателят за заземяване е затворен:Защитава системата от катастрофални мъртви къси съединения.
Предотвратете влизане в отделение под напрежение:Вратите на отделението (особено на кабелното отделение) остават механично заключени, докато VCB не бъде изваден и веригата е напълно заземена.
5. Системно заземяване за безопасно изолиране
Изолацията не е пълна без разреждане на остатъчната електрическа енергия. Разпределителната уредба в метален корпус се отличава с интегриран, висок капацитетпревключвател за заземяване.
След като веригата е изолирана чрез прекъсвача и изолираните разединители, операторът затваря заземителния превключвател. Това свързва изолираната верига директно към земята. Той гарантира, че всеки остатъчен капацитивен заряд, съхраняван в дълги кабели, е безопасно разреден и предпазва от случайно обратно подаване на електричество, докато персоналът по поддръжката работи вътре в шкафа.
Заключение
Изолацията на веригата в разпределителната апаратура с метален корпус е цялостна интеграция напасивни прегради за заграждениеиактивни механични/електрически контроли. Чрез комбиниране на отделни стоманени отделения, изолация от епоксидна смола, прецизни вакуумни прекъсвачи и строги блокировки "Five-Prevention", модерната разпределителна апаратура гарантира, че захранването с високо напрежение остава сигурно контролирано и безопасно за операторите.
ПриКлон Електр, ние проектираме и произвеждаме премиум 11kV, 12kV и 24kV разпределителни уреди в метален корпус, проектирани да отговарят на международните IEC стандарти.
Търсите да оптимизирате безопасността на електроразпределението на вашия проект?
Свържете се с техническата поддръжка на Gangheng Electricднес, за да получите персонализиран инженерен чертеж и оферта в рамките на 24 часа.
Референции
IEC 62271-200: Разпределителна и контролна апаратура за високо напрежение – Част 200: AC комутационна и контролна апаратура в метален корпус за номинално напрежение над 1 kV и до 52 kV включително.
IEEE C37.20.2: Стандарт за комутационни апарати с метална обшивка.