Свръхтокът остава една от основните причини за катастрофални електрически повреди, термична деформация и неочакван работен престой в електроразпределителните системи с ниско напрежение (НН). Като надеждно национално високотехнологично предприятие, специализирано в оборудване за пренос и разпределение на електроенергия, Zhejiang Gangheng Electric Co., Ltd. проектира здрави разпределителни устройства за ниско напрежение, проектирани да издържат на критични токове на повреда и да осигурят непрекъснатост на работата.

Независимо дали управлявате разпределението на електроенергия за промишлени предприятия, търговски комплекси или подстанции, разбирането как ефективно да внедрите защита от свръхток за вашата комутационна апаратура за ниско напрежение е жизненоважно.

В това изчерпателно ръководство ще разбием механизмите на свръхток, ще оценим избора на защитни устройства, ще опишем подробно структурната защита в модулната разпределителна уредба и ще очертаем приложимите протоколи за поддръжка.

1. Разбиране на причините за свръхток в таблата за ниско напрежение

Свръхток възниква винаги, когато електрическият ток надвишава номиналния капацитет за постоянен ток (In) на компонентите на разпределителната уредба или шинните системи. За да проектират ефективна защитна схема, системните инженери трябва да разграничат три различни типа условия на свръхток:

Токове на претоварване

Устойчив свръхток, причинен от свързване на излишни товари, като например стартиране на множество тежки двигатели едновременно или неочаквано механично напрежение. Въпреки че обикновено е с по-нисък магнитуд, около 1,2 до 5 пъти номиналния ток, натрупването на топлина може да влоши изолацията на проводника с течение на времето, ако състоянието не бъде прекъснато.

Токове на късо съединение

Внезапни, изключително високи токове на повреда, често надхвърлящи десетки килоампери, причинени от директно късо съединение фаза-фаза или фаза-земя. Късите съединения създават масивни електродинамични сили и топлинни удари, които могат незабавно да повредят вътрешните структури на разпределителната уредба.

Пускови токове

Преходни скокове на тока, които възникват по време на първоначалното захранване на индуктивни товари като трансформатори и големи AC двигатели. Защитните устройства трябва да разграничават преходните пускови токове от действителните повреди, за да предотвратят неприятно изключване.

2. Избор на правилните устройства за защита от свръхток (OCPD)

Изборът на правилно координирани и номинални защитни устройства е първата линия на защита в защитата на разпределителната апаратура за НН.

Въздушни прекъсвачи (ACB) и прекъсвачи с формована кутия (MCCB)

Прекъсвачите са основните активни защитни елементи в модерните разпределителни шкафове НН.

Въздушни прекъсвачи (ACB)

Въздушните прекъсвачи обикновено се инсталират като главни входящи прекъсвачи или захранващи прекъсвачи с голям капацитет, обикновено оценени от 630A до 4000A или по-високи.

Усъвършенстваните автоматични автоматични прекъсвачи разполагат с микропроцесорно базирани изключващи устройства (ETU), позволяващи прецизно регулиране на настройките за дългосрочно забавяне (L), кратковременно забавяне (S), моментално (I) и защита от повреда на земята (G). Тази защитна конфигурация на LSIG позволява на инженерите да постигнат по-точна координация на защитата.

Автоматични прекъсвачи с формована кутия (MCCB)

MCCB са идеални за защита на подразпределителни и разклонителни вериги. MCCB с електронно задействане могат да осигурят висок капацитет на прекъсване (Icu/Ics) за изчистване на сериозни повреди надолу по веригата, като същевременно помагат за защита на шините нагоре по веригата и разпределителното оборудване.

Предпазители с висок капацитет на разрушаване (HRC).

Предпазителите HRC остават рентабилно и изключително бързо решение за защита от късо съединение. Когато протича свръхвисок ток на късо съединение, вътрешният предпазител се топи за много кратък период, прекъсвайки повредата, преди пиковият ток на късо съединение (Ipk) да достигне своя теоретичен максимум.

HRC предпазителите често се свързват с превключватели за прекъсване на товара в спомагателни и специфични защитни вериги.

Матрица за бърз избор на устройство

3. Структурна и отделна защита в разпределителна уредба НН

Правилната вътрешна архитектура помага за предотвратяване на локални електрически неизправности, дъгови събития и термично натрупване от каскада до пълни повреди на разпределителното табло.

Съвременните изтеглящи се (изтеглящи се) комплектни комутационни апарати за ниско напрежение, като модулни комутационни апарати от серията GCS, GCK и MNS, включват физическо разделение и защитни мерки, проектирани в съответствие с приложимите IEC и GB стандарти.

Модулни изтеглящи се функционални единици

В разпределителни уредби от изтеглящ се тип, като системи GCS и MNS, всяка захранваща верига се помещава в независим функционален модул с чекмедже.

Ако в едно чекмедже възникне повреда при свръхток или вътрешна дъга, огнезащитни метални и изолационни бариери могат да помогнат за изолиране на зоната на повреда и да ограничат въздействието й върху съседни функционални единици и главната шинна система.

Термична и динамична устойчивост на шина

Главните медни шини трябва да бъдат подходящо оразмерени според необходимия пиков ток на издържане (Ipk) и краткотраен ток на издържане (Icw).

Висококачествените медни шини, комбинирани с подходяща фазова изолация и механична опора, помагат за предотвратяване на прекомерна деформация, причинена от силните електромагнитни сили, генерирани по време на условия на късо съединение.

Ефективно разсейване на топлината и топлинна вентилация

Устойчивата работа при голям ток генерира топлина чрез I²R загуби. Поради това правилният дизайн на разпределителната апаратура изисква ефективно разсейване на топлината и вентилация.

Усъвършенстваните разпределителни шкафове могат да включват разпоредби за освобождаване на налягането и вентилационни канали, за да помогнат за контролиране на температурата на корпуса и да намалят риска от прекомерен термичен стрес по време на непрекъсната работа.

4. Проектиране на системата и защитна координация (селективност)

Защитните устройства не могат да работят ефективно изолирано. Добре проектираната електроразпределителна мрежа използва селективна координация, известна също като дискриминация, за да гарантира, че защитното устройство, което е най-близо до повреда, работи първо, когато е възможно.

Координация време-ток

Автоматичните автоматични прекъсвачи нагоре по веригата могат да бъдат конфигурирани с подходящи закъснения при късо съединение, за да позволят на MCCB надолу по веригата първо да изчистят локализираните разклонителни повреди.

Този подход помага да се предотврати ненужно прекъсване на цялото съоръжение, когато възникне повреда в относително малка верига надолу по веригата.

Прецизни изчисления на натоварване и късо съединение

Системните интегратори трябва да изчислят очаквания ток на късо съединение на входящите клеми на разпределителната уредба.

Избраната мощност на прекъсване на оборудването трябва да е подходяща за очакваното ниво на повреда. За прекъсвачи, съответните номинални мощности на прекъсване, като Icu и Ics, трябва да бъдат оценени в съответствие с приложимия продуктов стандарт и условията на приложение.

Защита от земно съединение и нулева последователност

Токови трансформатори с нулева последователност (CTs) могат да бъдат включени в подходящи схеми за защита за откриване на токове на земно съединение.

Когато е правилно проектирана и координирана, защитата от заземяване може да помогне за откриване на необичайни утечки или токове на повреда и да инициира прекъсване на веригата, преди локализирана повреда да се развие в по-тежка електрическа повреда.

5. Превантивна поддръжка и мониторинг в реално време

Надеждността на системата за защита от свръхток зависи в голяма степен от рутинната поддръжка и непрекъснатото наблюдение на състоянието.

Термични и инфрачервени одити

Редовно проверявайте съединенията на шините, кабелните накрайници, връзките на прекъсвачите и контактните възли, като използвате инфрачервена термография.

Термичното изображение може да помогне за идентифициране на хлабави връзки, необичайно контактно съпротивление, фазов дисбаланс и локализирано прегряване, преди тези условия да се превърнат в сериозни повреди на оборудването.

Одити на вторичен контакт и механични чекмеджета

За разтегателна разпределителна уредба, периодично проверявайте механизмите за поставяне на чекмеджетата, първичните контактни скоби, вторичните контролни проводници и заключващите механизми.

Прахът и замърсяването трябва да бъдат отстранени по подходящ начин, а електрическите контактни повърхности трябва да се поддържат в съответствие с изискванията за поддръжка на производителя на оборудването.

Интелигентно наблюдение на захранването и интегриране на IoT

Преоборудването на разпределителни табла за НН с цифрови електромери и онлайн температурни сензори осигурява наблюдение в реално време на фазовите токове, неутралния ток и температурите на шините.

Автоматизираните алармени прагове могат да предупредят операторите за необичайни условия на натоварване, текущ дисбаланс и прегряване в ранен стадий, което позволява коригиращи действия, преди претоварването да се развие в по-сериозна повреда.

Партньор с Gangheng Electric за надеждни решения за разпределителна апаратура за НН

Намаляването на рисковете от свръхток изисква висококачествено производство, прецизно проектиране на шини, надеждни защитни устройства и стриктно тестване.

Като сертифициран по ISO 9001, ISO 14001 и CQC производител с повече от 20 години опит, Zhejiang Gangheng Electric Co., Ltd. доставя напълно адаптивни модули за ниско напрежение за индустриални, търговски, инфраструктурни и комунални приложения.

Нашите решения за комутационни апарати за ниско напрежение включват:

• Пълна разпределителна апаратура за ниско напрежение тип GCS

• Пълна разпределителна апаратура за ниско напрежение тип GCK

• Модулни разпределителни шкафове от серия MNS

• GGD Фиксирани модули за ниско напрежение

Независимо дали се нуждаете от персонализирано инженерство, съответствие с IEC и GB стандартите, бързи графици за доставка или индивидуални компилации за единични модули за глобални EPC проекти, нашият инженерен екип може да подкрепи изискванията на вашия проект.

Свържете се с Gangheng Electric

Търсите да подобрите безопасността на разпределението на енергия?

Свържете се с екипа на Gangheng Electric Engineering днесза подробна техническа консултация или оферта за проект.

Референции

- Ръководство за разпределение на електрическа енергия, от Джордж Дж. Андерс

• Стандарти за оборудване за разпределителна и контролна апаратура за ниско напрежение, IEC 60947 - серия x
  -Over - Токова защита в електрически системи, IEEE транзакции при доставка на енергия