Khi các kỹ sư và người quản lý mua sắm tìm kiếm thiết bị đóng cắt trung thế, họ hiếm khi bắt đầu với một bảng trống. Hầu hết đều đã có sẵn mức điện áp, loại cơ sở mà họ đang thiết kế hoặc triết lý bảo trì mà họ cần đáp ứng. Những gì họ cần là sự phân tích rõ ràng về sự khác biệt thực sự của các loại sản phẩm chính, thông số kỹ thuật nào thực sự quan trọng đối với ứng dụng của họ và những câu hỏi cần hỏi nhà sản xuất trước khi thực hiện đơn đặt hàng.
Hướng dẫn này bao gồm tất cả những điều đó. Nó tập trung vào ba cấu hình xuất hiện thường xuyên nhất trong các dự án công nghiệp và tiện ích trên toàn thế giới: Thiết bị đóng cắt bằng kim loại, Thiết bị đóng cắt bọc kim loại AC và Thiết bị đóng cắt rút ra ARMORED. Hiểu được ba điều này liên quan với nhau như thế nào là nền tảng của bất kỳ quyết định lựa chọn đúng đắn nào.
Phòng đóng cắt trạm biến áp điện
Thiết bị đóng cắt trung thế thực sự làm gì
Thiết bị đóng cắt trung thế là lớp thiết bị nằm giữa nguồn truyền tải điện áp cao-và các mạch phân phối cấp điện cho các tòa nhà, động cơ, máy biến áp và các tải khác. Công việc chính của nó là kiểm soát dòng điện, cách ly sự cố nhanh chóng và cho phép tiến hành bảo trì một cách an toàn.
Thuật ngữ "trung thế" bao hàm một dải rộng. Dải điện áp thường được hiểu là hệ thống phân phối trên 1 kV và thường lên đến và bao gồm 52 kV. Trong thực tế, hầu hết các thiết bị đóng cắt trung thế thương mại và công nghiệp đều được quy định trong phạm vi 3,3 kV đến 36 kV. Bên dưới là thiết bị có điện áp-thấp dưới 1 kV, được sử dụng trong các tòa nhà dân cư và thương mại nhỏ. Phía trên là thiết bị truyền tải điện áp cao,{10}}cần các chiến lược cách điện và giải phóng mặt bằng khác nhau về cơ bản.
Sự khác biệt giữa thiết bị đóng cắt MV và LV không chỉ ở số điện áp. Thiết bị đóng cắt MV cân bằng chi phí, bảo trì theo thời gian và kích thước, khiến thiết bị này phù hợp với các cơ sở công nghiệp, trạm biến áp và mạng lưới phân phối tiện ích từ nhỏ đến lớn. Sự cân bằng đó là lý do tại sao danh mục này rất rộng và tại sao việc lựa chọn giữa các loại công trình lại gây ra những hậu quả thực sự đối với cả chi phí trả trước và chi phí vận hành dài hạn-.
Ba loại công trình chính
Thiết bị đóng cắt bằng kim loại
Thiết bị đóng cắt bằng kim loạilà phạm trù rộng hơn, bao quát hơn trong ba phạm trù đó. Thiết bị đóng cắt có vỏ bọc bằng kim loại không yêu cầu phải phân chia đầy đủ các bộ phận bên trong. Tất cả các bộ phận chính, bao gồm cầu dao, thanh cái và kết nối cáp, có thể dùng chung một vỏ duy nhất thay vì bị ngăn cách bởi các rào chắn kim loại nối đất giữa mỗi vùng chức năng.
Phương pháp xây dựng này có lợi thế thực tế. Thiết bị đóng cắt bọc kim loại thường ít tốn kém hơn, chiếm diện tích nhỏ hơn và có thể cung cấp nhiều tùy chọn kết nối và bussing hơn so với thiết bị đóng cắt bọc kim loại. Đối với các dự án có mức dòng điện sự cố ở mức vừa phải và môi trường tương đối ổn định, thiết kế này mang lại hiệu suất ổn định mà không phải trả thêm chi phí liên quan đến thiết bị được chia ngăn hoàn toàn.
Thiết bị đóng cắt có vỏ bọc bằng kim loại thường được chọn vì tính hiệu quả về mặt chi phí{0}}và phù hợp với các ứng dụng có mức dòng điện sự cố thấp hơn. Nó đáp ứng cả hai tiêu chuẩn ANSI và IEEE, đảm bảo độ tin cậy cho các môi trường cụ thể.
Nơi nào Thiết bị đóng cắt có vỏ bọc bằng kim loại phù hợp nhất: trạm biến áp thứ cấp, cơ sở thương mại nhỏ hơn, các ứng dụng có không gian hạn chế và dòng điện sự cố có thể quản lý được và các dự án mà kỷ luật ngân sách là hạn chế chính.
Thiết bị đóng cắt bọc kim loại AC
Tấm ốp kim loại ACThiết bị đóng cắt đại diện cho tầng cao hơn của công trình trung thế. Đặc điểm xác định là sự ngăn cách. Mỗi thành phần chức năng, bao gồm cầu dao, thanh cái và ngăn cáp, đều được cách ly trong vỏ kim loại tấm nối đất riêng. Các ngăn này được tách biệt hoàn toàn để ngăn chặn sự tiếp xúc ngẫu nhiên và chứa các lỗi tiềm ẩn.
Ý nghĩa an toàn của thiết kế này là rất đáng kể. Từ quan điểm an toàn, thiết bị đóng cắt bọc kim loại mang lại khả năng bảo vệ vượt trội. Việc phân chia ngăn hạn chế sự lan rộng của các lỗi, giảm nguy cơ lan truyền hồ quang điện và cho phép thực hiện bảo trì trên một phần trong khi các phần lân cận vẫn được cấp điện.
Bộ ngắt mạch được sử dụng trong Thiết bị đóng cắt bọc kim loại AC là loại rút ra như một yêu cầu tiêu chuẩn, không phải là tính năng tùy chọn. Bản chất rút ra của cầu dao cho phép đơn giản hóa việc bảo trì và thử nghiệm. Bộ ngắt có thể được di chuyển vật lý qua các vị trí được kết nối, kiểm tra và ngắt kết nối mà không cần ngắt điện cho toàn bộ dòng. Bạn có thể-thử nghiệm trước cầu dao dự phòng và có thể thay thế cầu dao dự phòng mà không gây gián đoạn dịch vụ điện ở mức tối thiểu. Hệ thống điều khiển và rơle bảo vệ có thể được thử nghiệm ở vị trí TEST mà không ảnh hưởng đến bộ cấp nguồn phân phối liên quan.
Thiết bị đóng cắt bọc kim loại tuân thủ các tiêu chuẩn khắt khe của ngành như IEC 62271-200 và ANSI/IEEE C37.20.2. Xếp hạng điện áp thường chạy từ 4,76 kV đến 38 kV ở mức cao cấp, bao gồm phần lớn các ứng dụng công nghiệp và thương mại lớn.
Nơi Thiết bị đóng cắt bọc kim loại AC phù hợp nhất: sứ mệnh-các cơ sở quan trọng như bệnh viện, trung tâm dữ liệu và nhà máy sản xuất có yêu cầu cao về thời gian hoạt động; môi trường có mức dòng điện sự cố tăng cao; và các dự án mà việc bảo trì linh hoạt trong suốt thời gian lắp đặt sẽ phù hợp với mức đầu tư ban đầu cao hơn.
Thiết bị chuyển mạch rút ra ARMORED
Thiết bị chuyển mạch rút ra ARMOREDlà thuật ngữ xuất hiện thường xuyên trong các thông số kỹ thuật của dự án được viết theo tiêu chuẩn IEC và trong các thiết bị đóng cắt-sản xuất tại Trung Quốc được xuất khẩu theo khung GB 3906, mặc dù khái niệm kỹ thuật cơ bản gần giống với những gì tiêu chuẩn Bắc Mỹ định nghĩa là vỏ kim loại. Bản thân cái tên đã thể hiện mục đích thiết kế: vỏ bọc cung cấp lớp giáp vật lý xung quanh mỗi ngăn và bộ ngắt mạch có thể rút ra thay vì cố định tại chỗ.
Thiết bị đóng cắt bọc thép có cấu trúc bốn ngăn-bao gồm vùng thanh cái, vùng cầu dao, vùng cáp và vùng điều khiển. Cấu trúc này đảm bảo rằng lỗi phát triển ở một vùng sẽ được ngăn chặn ở đó, bảo vệ cả nhân viên và thiết bị lân cận. Bộ ngắt, thường là bộ ngắt mạch chân không trong các thiết kế hiện đại, có thể được đặt giữa các vị trí trong khi vẫn ở trong vỏ, giúp nhân viên không cần phải ở gần dây dẫn điện trong quá trình vận hành thông thường.
Thiết bị đóng cắt AC có thể tháo rời được bọc thép được thiết kế để nâng cao độ an toàn và độ bền, đảm bảo nguồn điện đáng tin cậy trong môi trường khắc nghiệt. Cấu trúc chắc chắn của nó chống lại các tác động bên ngoài, khiến nó trở nên lý tưởng cho các điều kiện địa điểm đầy thách thức. Bản chất mô-đun của thiết kế cũng tạo điều kiện cho việc bảo trì và nâng cấp trong tương lai dễ dàng.
Đối với các ứng dụng điện áp trung bình từ 1 kV đến 35 kV, thiết bị đóng cắt bọc thép là lựa chọn lý tưởng cho các nhà máy công nghiệp, trạm biến áp tiện ích và cơ sở hạ tầng-quy mô lớn. Dòng KYN28A-12 là một dòng sản phẩm được tham khảo rộng rãi trong danh mục này, thường được chỉ định cho các dự án phân phối 10 kV trên khắp Châu Á, Trung Đông và Châu Phi. Ở 35 kV, cấu hình rút dây bọc thép là tiêu chuẩn đảm bảo cho công việc của trạm biến áp chính.
Nơi Thiết bị chuyển mạch rút ra ARMORED phù hợp nhất: các dự án chỉ định theo tiêu chuẩn IEC 62271-200 hoặc GB 3906; trạm biến áp tiện ích và ứng dụng mạng vòng tại các thị trường nơi thiết bị đóng cắt do Trung Quốc sản xuất phổ biến; và các cơ sở yêu cầu ngăn chặn sự cố mạnh mẽ kết hợp với tính linh hoạt trong vận hành của cơ cấu cầu dao có thể rút ra được.
GANGHENG XGN17-Hộp 40,5-Loại Thiết bị đóng cắt AC cố định có vỏ bọc bằng kim loại
Thông số kỹ thuật chính để đánh giá
Việc chọn loại công trình chỉ là một phần của quá trình lựa chọn. Mỗi gói thông số kỹ thuật cần phải giải quyết các thông số kỹ thuật sau trước khi đến nhà sản xuất để báo giá.
Điện áp định mức (Ur).Đây là điện áp hoạt động liên tục tối đa mà thiết bị được thiết kế để xử lý. Điện áp định mức phải được chọn cao hơn giá trị cao nhất của điện áp hoạt động và gắn liền với mức cách điện. Định mức phổ biến cho các dự án công nghiệp là 12 kV, 24 kV và 36 kV. Việc chỉ định mức định mức quá gần với điện áp thực tế của hệ thống sẽ không tạo ra khoảng trống cho tình trạng quá điện áp nhất thời.
Mức cách điện cơ bản (BIL).Giá trị này xác định mức độ chịu đựng của thiết bị đóng cắt khi có xung sét. Điện áp chịu xung sét bao gồm tất cả các sự kiện ở tần số cao, điển hình là quá điện áp có nguồn gốc bên ngoài. Việc khớp BIL của thiết bị đóng cắt với thiết bị chống sét và đầu cuối cáp trong cùng một mạch điện là yêu cầu mà các kỹ sư đôi khi bỏ qua khi lắp ráp thông số kỹ thuật.
Dòng điện định mức bình thường.Đây là dòng điện liên tục mà thanh cái chính và cầu dao phải mang theo mà không vượt quá giới hạn nhiệt độ. Xếp hạng tiêu chuẩn cho các dòng MV nằm trong khoảng từ 630 A ở cấp thấp hơn đến 3.000 A hoặc cao hơn đối với các phân khúc thu nhập chính trong các cơ sở lớn.
Xếp hạng mạch-ngắn.Định mức ngắn mạch-phải nêu rõ giá trị kA đối xứng và khoảng thời gian, thường là một giây, đối với cầu dao, thanh cái, công tắc nối đất và thiết bị ngắt kết nối. Việc tạo ra khả năng hiện tại cũng phải được đưa vào. Việc giảm kích thước định mức-ngắn mạch là một trong những lỗi nghiêm trọng hơn trong thông số kỹ thuật của thiết bị đóng cắt vì nó ảnh hưởng đến cả khả năng tồn tại của thiết bị khi xảy ra sự cố và sự an toàn của nhân viên ở gần đó.
Tuân thủ tiêu chuẩn.Các dự án với người mua hoặc người cho vay quốc tế sẽ yêu cầu phải kê khai rõ ràng về tiêu chuẩn áp dụng. IEC 62271-200 quản lý thiết bị đóng cắt MV có vỏ bọc bằng kim loại theo khuôn khổ quốc tế. ANSI/IEEE C37.20.2 áp dụng cho thiết bị đóng cắt bọc kim loại ở thị trường Bắc Mỹ. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn thúc đẩy thực hành lựa chọn hiện đại. Đối với các dự án xuất khẩu từ Trung Quốc, việc căn chỉnh GB 3906 cũng là điều phổ biến và cần được xác nhận với nhà sản xuất.
Đánh giá môi trường.Các yếu tố môi trường như độ ẩm và nhiệt độ là những cân nhắc quan trọng khi lựa chọn thiết bị đóng cắt để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy. Việc lắp đặt ngoài trời cần có thêm khả năng chống chịu thời tiết và môi trường nhiệt đới hoặc ven biển có thể yêu cầu-máy sưởi chống ngưng tụ và xử lý bề mặt nâng cấp. Yêu cầu xếp hạng IP phải được nêu rõ ràng trong thông số kỹ thuật.
Cách so sánh các nhà cung cấp
Sau khi thông số kỹ thuật rõ ràng, quá trình lựa chọn sẽ chuyển sang đánh giá nhà sản xuất. Một số lĩnh vực đáng được quan tâm đặc biệt.
Tài liệu kiểm tra loại không phải là tùy chọn. Dòng thiết bị đóng cắt được kiểm tra đúng cách sẽ có chứng chỉ phân loại hồ quang bên trong, báo cáo thử nghiệm khả năng chịu ngắn mạch và hồ sơ thử nghiệm độ tăng nhiệt. Các nhà sản xuất không thể xuất trình các tài liệu này sẽ chỉ bán dựa trên giá và hồ sơ rủi ro của việc mua hàng đó rất khó để biện minh cho bất kỳ dự án quan trọng nào.
Năng lực sản xuất của nhà máy quan trọng hơn những tuyên bố trong tài liệu quảng cáo. Các nhà sản xuất thiết bị đóng cắt MV lâu đời duy trì dây chuyền sản xuất chuyên dụng với chế tạo CNC cho các bộ phận vỏ, quy trình được kiểm soát để lắp ráp thanh cái và thử nghiệm tiềm năng-cao{2}}nội bộ trước khi xuất xưởng. Yêu cầu kiểm tra nhà máy hoặc sắp xếp kiểm tra sản xuất là hợp lý đối với các đơn đặt hàng có quy mô lớn.
Thời gian thực hiện và tính sẵn có của phụ tùng thay thế thường bị đánh giá thấp trong đánh giá ban đầu. Một dòng thiết bị đóng cắt phải mất 20 tuần để sản xuất và không có cầu dao thay thế dự trữ tại địa phương sẽ tạo ra rủi ro vận hành cho chủ sở hữu cơ sở. Việc hiểu rõ lịch trình giao hàng tiêu chuẩn của nhà sản xuất, lượng tồn kho cầu dao dự phòng sẵn có và-mạng lưới hỗ trợ sau bán hàng phải là một phần trong quá trình so sánh nhà cung cấp chứ không phải là việc cân nhắc lại ở giai đoạn đặt hàng.
Chọn loại phù hợp cho dự án của bạn
Quyết định giữa Thiết bị đóng cắt có vỏ bọc bằng kim loại, Thiết bị đóng cắt bọc kim loại AC và Thiết bị đóng cắt rút ra ARMORED cuối cùng phụ thuộc vào ba yếu tố: mức độ dòng điện sự cố hiện diện trong hệ thống, triết lý bảo trì của cơ sở và khung tiêu chuẩn hiện hành.
Đối với các dự án có mức dòng điện sự cố thấp hơn, môi trường ổn định và ngân sách eo hẹp hơn, Thiết bị đóng cắt có vỏ bọc bằng kim loại mang lại hiệu suất phù hợp ở mức giá cạnh tranh. Đối với các cơ sở có sứ mệnh-quan trọng, nơi khả năng ngăn chặn hồ quang điện và-khả năng bảo trì xe buýt trực tiếp là không-có thể thương lượng, Thiết bị đóng cắt bọc kim loại AC là lựa chọn thích hợp. Đối với các dự án chỉ định khung IEC hoặc GB, đặc biệt là trong bối cảnh tiện ích và cơ sở hạ tầng, Thiết bị chuyển mạch rút ra ARMORED cung cấp thiết kế cầu dao có thể rút ra,-có ngăn mà các kỹ sư và tiện ích ở những thị trường đó mong đợi.
Không có loại nào trong số này vốn đã vượt trội. Mỗi cái là một phản hồi kỹ thuật cho một tập hợp các yêu cầu được xác định. Người mua đến gặp nhà sản xuất với sự hiểu biết rõ ràng về các yêu cầu đó, được hỗ trợ bởi thông số kỹ thuật chi tiết, sẽ luôn nhận được mức giá tốt hơn, sự tuân thủ tốt hơn và ít bất ngờ hơn trong quá trình vận hành so với người mua giao quyền lựa chọn cho nhà cung cấp.
Nếu bạn đang nghiên cứu thông số kỹ thuật cho một dự án sắp tới và cần hướng dẫn kỹ thuật về các thông số định mức, yêu cầu kiểm tra loại hoặc thời gian thực hiện sản xuất, điểm bắt đầu phù hợp là cuộc trò chuyện với nhà sản xuất, người có thể hiển thị tài liệu cho cả ba.