Төмен кернеулі тарату қажеттіліктерін қанағаттандыратын қосқышты қалай таңдауға болады?

Қосқыштардың өлшемін анықтау үшін жүктеме мен ақау деңгейінің талаптарын анықтау

Жүктеме профильдеу, диверсификация коэффициентін қолдану және кернеу класына сәйкестік

Ажыратқыш аппараттарды таңдаған кезде дәл жүктеме профилін алу маңызды, себебі бұл жүйеге қосылған барлық құрылғылар, жарықтандыру орнатқыштары, HVAC қондырғылары мен сызықтық емес жүктемелер сияқты күрделі факторларды қарастыруды қажет етеді. Индустриялық орталарда әдетте әралуандылық коэффициенті 0,6-дан 0,8-ге дейінгі аралықта болады және теориялық максималды мәндерге сүйенуге қарағанда нақты бір уақыттағы жүктеменің шынайы көлемін анықтауға көмектеседі. Мысалы, өндірістік кәсіпорында жалпы 500 кВт қосылған жүктеме бар болса, 0,7 әралуандылық коэффициентін ескерген соң нақты қажетті қуат 350 кВт-қа дейін төмендейді. Кернеу рейтингі тарату жүйесінің жұмыс істейтін кернеуіне дәл сәйкес келуі тиіс, ол стандартты 400 вольт немесе жоғарырақ 690 вольт нұсқасы болуы мүмкін. Кернеудің сәйкессіздігі ақауларға әкеледі және 2023 жылғы салалық есептерге сәйкес, бұл ерте мерзімде ажыратқыш аппараттардың шамамен төрттен бір бөлігінің шығуына себеп болады. Сонымен қатар, болашақта қосымша қуат қосу үшін 20%-дан 30%-ға дейінгі резервті қалдыру керек, сонда кейіннен барлық жүйені қайта құрудың қажеті болмайтындай орын қалады.

IEC 60909 және жоғарғы ағын кедергісіне қарсы SCCR растау бойынша қысқа тұйықталу есебі

IEC 60909 стандартына сәйкес ақау деңгейлерін есептеу болатын қысқа тұйықталу токтарын анықтауға көмектеседі, бұл құрылғылардың қандай өлшемінде тоқтау мен шыдамдылық күштерін анықтау үшін маңызды. Көбінесе өнеркәсіптегі төменгі кернеулі жүйелер 25 мың амперден 65 мың амперге дейінгі ақау токтарымен жұмыс істейді. Бастапқы симметриялық қысқа тұйықталу тогын есептеуді бастау үшін инженерлер жиі мына стандартты формула қолданады: Ik = c × Un / (√3 × Zk). Мұның әр бөлігі нені білдіреді: c — кернеу коэффициенті, әдетте максималды ақау жағдайлары үшін 1,05 тең болып белгіленеді. Un — жүйенің номиналды кернеуі, ал Zk — трансформатордың пайыздық импедансы, кабель кедергісі мен реактивті кедергісі және шинаның өзіне тиесілі барлық нәрсені қамтиды. Мысалы, 400 вольтқа 1000 кВА трансформатор, 5% импеданспен, шамамен 36 мың амперді құрайды. Қауіпсіздік шектері маңызды — коммутациялық аппараттардың Қысқа Тұйықталу Тогына Шыдамдылық Деңгейі (SCCR) осы есептелген мәннен кем дегенде 25% жоғары болуы керек. Өнеркәсіптік тәжірибе осындай резерв ақаулар кезінде апаттарды болдырмауға көмектесетінін көрсетеді. Қорғаныстың үйлесімділігін тексергенде әрқашан жоғарғы және төменгі деңгейдегі құрылғылар арасында уақыт-ток қисықтарын салыстырып тексеру керек, сондықтан таңдаулылік сақталады және бірнеше автоматты ажыратқыштардың негізсіз жұмыс істеуі тоқтатылады. Доғалық ұшқын апаттары тек қауіпті ғана емес, сонымен қатар өте қымбатқа түседі, Понемон институтының 2023 жылғы зерттеуі бойынша орташа әрбір оқиға шамамен 740 000 доллар құрайды. Сондықтан кез келген жартылай электр қондырғылар үшін SCCR тексеруін толық жүргізу міндетті.

Қосу құрылғыларының архитектурасын тарату жүйесі иерархиясына сәйкестендіру

Функционалдық рөлдер: негізгі тарту, шиналарды бөлу, қоректендіру тарату және MCC интеграциясы

Иерархиялық электр тарату жүйесіндегі компоненттерді дұрыс таңдау маңызды, өйткені бәрі бір-бірімен үйлесімді жұмыс істеуі керек. Негізгі қабылдау панельдері трансформаторларға тікелей қосылады немесе желілерден келеді. Содан кейін жөндеу жұмыстары кезінде немесе ақау болған кезде белгілі аймақтарды бөліп алуға көмектесетін шинадан бөлу құрылғылары бар. Тарату үшін қорек беретін коммутациялық қондырғылар құрылымның әр жеріндегі жергілікті жүктеме орталықтарына қуат береді. Жиі MCC деп аталатын электр қозғалтқыштарды басқару орталықтары қозғалтқыштар үшін қорғанысты, басқару функцияларын және бір жерде бақылауды қамтамасыз етеді. Егер бәрі дұрыс үйлестірілмесе, мәселелер тез пайда болады. Мысалы, негізгі және қоректендіруші ажыратқыштардың ұстау параметрлері сәйкес келмесе, бірнеше аймақта қуаттың өшуі мен ақау кезінде жүйенің әр түрлі бөліктерінің үйлесімді жұмысы бұзылуы мүмкін. Бұл жүйенің әр деңгейі тек жеткілікті токты ұстап тұруға ғана емес, сонымен қатар жүйенің жалпы жұмысындағы анық рөлге ие болуы керек.

Қолданысқа байланысты таңдау: электр қозғалтқышының басқаруы, реактивті қуатты компенсациялау және бөлшектеуші желілердегі жүктемелер

Жиынтық құрылғылар жүйесінің дизайны олардың нақты пайдаланылуына сәйкес келуі тиіс. Тұрақты жұмыс істейтін электр қозғалтқыштармен жұмыс істегенде ірі іске қосу импульстерін шыдай алатын және бірнеше іске қосу-тоқтату циклдары арқылы жұмыс істеуді қамтамасыз ететін арнайы қорғау құрылғылары бар МСҚ интеграцияланған орнатулар қажет. Конденсаторлық батареялармен қуат коэффициентін түзету үшін IEC 61439-3 стандарттарына сай қорғаушы сақтандырғыштары бар ажыратқыштар, сонымен қатар жүйеде көп мөлшерде гармоникалар болғанда қосымша термиялық қорғаныс қажет. Маңызды IT жабдықтарын қамтамасыз ететін тақталар да ерекше назарды талап етеді. Мұндай орнатулар дұрыс жұмыс істеуді тоқтатуға әкелетін проблемалар туындағанға дейін оларды шектеп қою үшін ақау изоляциялау функцияларына негізделуі тиіс. Сандар бұл жерде қызықты статистика көрсетеді: 2023 жылғы «Шоғырланған доға инциденттері туралы есеп» деректеріне сәйкес электрлік ақаулардың шамамен үшеуінің екеуі ақаулы компоненттерден емес, дұрыс емес жиынтық құрылғы орнатуынан туындайды.

Қорғаныс координациясын және IEC стандарттарымен сәйкестікті қамтамасыз етіңіз

Уақыт-ток қисықтарын қолдана отырып, 60947-2/6 стандартына сәйкес қорғау құрылғылары мен сақтандырғыштар арасындағы таңдамалылық

Селективтілік негізінен жоғарғы орналасқан құрылғылар іске қосылмас бұрын төменгі деңгейдегі қорғаныс құрылғыларының ақауларды шешуін білдіреді, ал бұл барлығы толық TCC талдау жұмысына байланысты. IEC 60947-2/6 сияқты стандарттарға сәйкес бізге үш негізгі нәрсені тексеру керек: токты тоқтату, энергияны шектеу және әртүрлі ток деңгейлерінде дұрыс ынталастыру мүмкіндігі бойынша қорғау құрылғылары мен сақтандырғыштар. Жүйелер дұрыс ынталасса, IEEE 1584-2022 зерттеуіне сәйкес координацияланбаған жүйелермен салыстырғанда қауіпті доғалық вспышка оқиғалары шамамен 40 пайызға азаяды. Сонымен қатар, бұл тәсіл инженерлерге проблеманы туындаған жерінде ғана шектеуге мүмкіндік береді және басқа жерлерде үлкен мәселелер туғызбайды. Жүйені қайта жабдықтау кезінде көптеген адамдар ұмытатын маңызды егжей-тегжей — әрбір мүмкін болатын ақау тогы деңгейінде төменгі құрылғының ақауды жою үшін кететін уақыт жоғарғы сақтандырғыштың балқу үшін кететін уақытынан төмен болуы керектігін қамтамасыз ету. Тәжірибеде бұл өте кішкентай, бірақ маңызды аспект таңқаларлықтай жиі ұмытылады.

Сыртқы ортаның қауіпсіздігі үшін ішкі бөлу (IEC 61439-2 Түрлері 1–4) және IP дәрежесін таңдау

IEC 61439-2 стандартына сәйкес ішкі бөлу концепциясы шиналар, кабельдер және ток қосатын ұяшықтар сияқты әртүрлі бөлшектердің доға таралып кетпеуі және жабдықтың ішінде қандай да бір ақау пайда болған кезде жұмысшылар қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қалай бөлінуі керектігін көрсетеді. Мұнда деңгейлер де әртүрлі. Тип 1 компоненттердің арасында тек негізгі бөлу деңгейін қамтамасыз етсе, тип 4 барлық маңызды бөлшектердің арасында тұйықталған металл жабындар сияқты толық бөлінуін қамтамасыз етеді. Бұл жоғары деңгей, әсіресе, сенімділік ең маңызды немесе қысқа тұйықталу тогы ең қауіпті болуы мүмкін жерлерде маңызды. IP дәрежелері жағдайында олар жабдық орнатылатын ортаның түріне сай келуі тиіс. Жалпы өнеркәсіптік аймақтарда әдетте шаң мен су тамшыларынан қорғалу үшін кем дегенде IP54 дәрежесі қажет. Ішкі трансформаторлық будкалар сияқты аз қауіп бар жерлерде IP31 жеткілікті болуы мүмкін. Алайда, жағалау жағдайында немесе коррозияға ұшырауы мүмкін орындарда кәдімгі көміртегілі болаттың орнына мырышпен капталған болаттан жасалған IP66 корпусы қажет. NEMA VE 1-2020 деректеріне сәйкес зерттеулер бұл мырышпен капталған болат нұсқалары стандартты материалдармен салыстырғанда ақауларды шамамен 78% азайтатынын көрсетті. Ескеріңіз: біз таңдайтын бөлу әдісі мен қорғаныш деңгейі әрқашан NFPA 70E талаптары сияқты жергілікті қауіпсіздік нормаларына сәйкес келуі тиіс.

Ұзақ мерзімді қосқыштың сенімділігі үшін механикалық және электрлік конструкцияны тексеру

Механикалық беріктікті және электрлік бүтіндікті тексеру қауіпсіз, үздіксіз пайдаланудың ондаған жылдарын қамтамасыз етеді. Бұл үш өзара тәуелді тексеру бағаналарына негізделген:

• Құрылымдық төзімділік : Корпустың материалдары мен құрылымы коррозияға, УК ыдырауына және механикалық соққыға қарсы тұра алуы керек және кем дегенде IP54 деңгейінде түсу қорғанысын сақтауы қажет
• Электрлік шыдамдылық : Маңызды компоненттер жылдамдатылған циклдық тесттеу кезінде кемінде 10 000 механикалық операцияны орындауын көрсетуі тиіс, ал жылулық өнімділік нақты ортаның температурасы мен жүктеме режимдерінде расталуы қажет
• Сертификациялық сәйкесшілік iEC 62271-200 (диэлектрлік беріктік) және IEC 61439 (қысқа тұйықталуға төзімділік, UL 1066 тестілеу арқылы тексерілген) стандарттары бойынша жүргізілген тәуелсіз сертификаттау өндірістегі істен шығу деңгейін 72%-ға төмендетеді (2025 Energy Infrastructure Report). Тек көрсетулермен ғана емес, тексеруге болатын сынақ нәтижелерін ұсынатын өндірушілер 30 жылдан астам қызмет көрсету мерзімі бойынша дәлелденген сенімділікті қамтамасыз етеді, бұл иеліктің жалпы құнын айтарлықтай төмендетіп, қауіпсіздік қаупін азайтады.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

Қосқыш аппараттың өлшемін анықтау үшін дәл жүктеме профилдеу маңызды болып табылады ма?

Дәл жүктеме профилдеу қосылған жүктемелердің нақты сұранысын анықтауға көмектеседі, бұл қосқыш аппараттың дұрыс өлшемделуіне мүмкіндік береді. Бұл артық бағалауды болдырмауға және жүйенің ресурстарды зиянсыз жұмсаусыз нақты сұранысты қамтамасыз етуіне кепілдік береді.

Қосқыш аппарат орнатуында SCCR растау қалай көмектеседі?

SCCR растау қосқыш аппараттың қысқа тұйықталу тогы деңгейлерін қауіпсіз ұстауына кепілдік береді және ақаулық жағдайлары кезінде катастрофалық істен шығуларды болдырмауға мүмкіндік береді. Бұл есептелген ақау деңгейлерінен жоғары қауіпсіздік шегін есептеуді қамтиды.

Тарату жүйелеріндегі функционалдық қосқыштардың рөлі қандай?

Функционалдық қосқыштардың рөліне негізгі қоректендіру, шиналық бөлшектеу, беріліс желілерін тарату және MCC-пен интеграциялау жатады. Олардың әрқайсысы дұрыс электр энергиясын таратуды және жүйенің тұрақтылығын сақтауда маңызды рөл атқарады.

Электр жүйелерінде қорғаныстың үйлесімділігі неге маңызды?

Қорғаныстың үйлесімділігі ақауларды дұрыс деңгейде жоюға мүмкіндік береді, кең таралған бұзылулардың алдын алады және доға ұшырау қаупін азайтады. Қорғаныс құрылғылары арасындағы таңдаушылық осы үйлесімділікті қамтамасыз етеді.

Қосқыштардағы ішкі бөлудің мақсаты қандай?

Ішкі бөлу қосқыштың ішінде доғаның таралуын болдырмауға бағытталған және әртүрлі компоненттерді бөлу арқылы қауіпсіздікті арттырады. Бұл IEC 61439-2 стандартымен белгіленген, әртүрлі типтері бөлудің әртүрлі деңгейлерін ұсынады.