AC Соронзон халаагч: Үйлдвэрийн суурин газруудад аюулгүй цахилгаан хангамжийн үндэс

Үйлдвэрийн цахилгаан системд AC соронзон халаагчийн талаар ойлгох

Цахилгаан тархалтын системд AC соронзон халаагчийн үндсэн үүрэг

AC хэлхээний төхөөрөмж нь үйлдвэрийн цахилгаан хүчний системд хэлхээний удирдлагыг хангах, тусгаарлах, хам захируулахад чухал ач холбогдолтой. Энэ нь гэмтэл үүсэх үед хэлхээг тасалж, давхар ачааллыг урьдчилан сэргийлж, тогтвортой хүчдэлийн түвшинг барьж чаддаг. Жишээлбэл, хүчдэлийн сарнилтын үед төхөөрөмж нь гэмтсэн хэлхээг хурдан тасалж, мотор болон трансформаторт хор хөнөөл учруулахаас сэргийлнэ.

Үйлдвэрийн цахилгаан сүлжээнд төхөөрөмжийг нэгтгэн байгуулах

Орчин үеийн үйлдвэрт төхөөрөмж нь цахилгаан хуваарилалтыг тодорхой бүсүүдэд хувааж, бүх үйлдвэрийн шугамыг зогсоолгүйгээр зориулан засвар үйлчилгээ хийх боломжийг олгодог. Стратегийн байрлалтай самбарууд нь томоохон нөөцөд хүчдэлийн алдагдлыг бууруулж, CNC төхөөрөмж болон робот техник шиг мэдрэг төхөөрөмждөд тогтвортой цахилгаан хангамжийг хангана.

Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд: Хэлхээ таслагч, Хайт, Таслагч түлхүүр

Итгэлтэй төхөөрөмж дараах гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээр бий болдог:

• Таслагчид давхар ачаалал эсвэл богино холболтын үед гүйдлийг автоматаар тасална
• Гүйдэл хязгаарлагч хайт илүү цахилгаан гүйдэл үед хайлуулж хоёрдогч хамгаалалт үзүүлнэ
• Холбогдох Цонхнууд ажилчдын аюулгүй байдалын стандартын дагуу засвар үйлчилгээний үед аюулгүй гар аргаар таслах боломжийг олгоно

Туршлагын жишээ: Үйлдвэрлэлийн үйлдвэр дэх систем гэмтэхээс сэргийлэх

Дунд дахь автомашин үйлдвэрлэлийн үйлдвэр $2.1 сая ам.долларын хугацааг алдалгүйгээр гэмтэл нь оролтын кабелийн дунд дахь дамжуулах чадварын бууралтыг илрүүлсэн дунд хүчдэлийн төхөөрөмжийн системийг ашигласан. Систем нь автоматаар нөөц замаар цахилгааныг дахин чиглүүлсэн ба техникийн засварын мэдэгдэл идэвхжүүлсэн бөгөөд орчин үеийн төхөөрөмж нь урьдчилан сэргийлэх хамгаалалт болон үйл ажиллагааны үргэлжлэлийг хангах боломжийг харуулж байна.

Орчин үеийн AC төхөөрөмжийн систем ашиглан аюулгүй байдлыг дээшлүүлэх

Цахилгаан гэмтэл болон нумын галнаас ажилтны болон төхөөрөмжийг хамгаалах

Нумаас тэсвэртэй AC төхөөрөмж нь OSHA-ийн өнгөрсөн жилийн стандартын дагуу аюултай энерги цацруулах хэмжээг дунджаар 85%-иар бууруулж ажлын байрыг илүү аюулгүй болгодог. Эдгээр систем нь цахилгаан нумыг илрүүлж, зөвхөн 30-50 миллисекундод тусгаарлах чадвартай оюун ухаант сенсорын технологийг ашигладаг бөгөөд энэ нь хүний бодит хугацаа (орчиндоо 200 мс) хариу үйлдэл үзүүлэхээс хамаагүй хурдан юм. Төхөөрөмж нь ажилчдын хажуугаар тэсвэрлэх боломжтой хүчийг чиглүүлдэг онцгой агаар сэлгэх систем, даралт бууруулах зам, мөн цочирдог хэсэгт орж болохгүй байдлыг хангахын тулд цахилгаан дамжуулдаггүй хамгаалалттай байдаг. Металл бүрхүүлт загварууд нь агаарын шүүлтийн системтэй бөгөөд IEEE-ийн 2022 оны удирдамжийн дагуу үйлдвэр, цахилгаан станцуудад нөлөөлөх нянгийн улмаас үүсэх богино холболтыг 92% бууруулж чаддаг.

Аюултай үйлдвэр, эрчим хүчний төхөөрөмжид нумаас тэсвэртэй төхөөрөмжийг нэмэлтээр нэвтрүүлэх

Химийн боловсруулалт, уурхайн үйлдвэрлэлийн нөхцөлд цахилгаан гэмтлийн тоо 12 талбайд эд ангиудыг суурилуулсны дараа 40%-иар буурсан байдаг. Энэ нь NECA-ийн 2023 оны тайлангийн мэдээ юм. Иймд цахилгаан тоног төхөөрөмжинд дулааны нумын эсэргүүцэл өгч буй халахгүй бөгөөд бүтцийн бат бөх чанарыг алдалгүй 35,000 градус Фаренгейт хүртэлх дотоод нумыг даах чадвартай тоног төхөөрөмж шаардаж байна. Энэ нь түүхий тос, галын аюултай бодисын орчинд ажиллахад маш чухал юм. Ирээдүйг харвал, 2028 он хүртэл жилд дунджаар 12.4% өсөхийг Global Market Insights урьдчилан тааж байна.

Аюулгүй ажиллагааг хангахын тулд аюулгүйжүүлэх цоожлолт, холоос тоноглолыг нэвтрүүлэх

Орчин үеийн цахилгаан төхөөрөмж нь эрсдлийг багасгахын тулд механик болон дижитал хамгаалалтыг нэгтгэн ашигладаг:

• Түлхүүртэй цоожлолт хэлхээг цахилгаангүйжүүлээгүй, газ руу холбоогүй бол хайрцагт нь орох боломжийг хязгаарладаг
• Цахилгаан холоос тоноглол ажилчид 10 метрээс илүү зайд байрлаж цахилгааны автомат таслалтыйг ажиллуулах, болих боломжийг олгодог
• Дүрэм бүрэн цахилгаан тусгаарлалтыг хянах эвдрэлд хүрэхээс өмнө диэлектрик хүчийг бууруулах

2024 оны үйлдвэрлэлийн аюулгүй байдал судалгаагаар эдгээр онцлог шинж чанарыг ашигладаг байгууламжууд нь традицион системтэй харьцуулахад хэрэглээний салбарын нумын гэрэлтэлтийн өртөлтийг 73%-иар бууруулсан байна. Одоо үеийн автоматжуулсан газардуулгын баталгаажуулалт нь цахилгаан аюулгүй ажлын нөхцөлийг бий болгохын тулд NFPA 70E (2023) шаардлагатай таарч байна.

Хямралгүй ажиллах төхөөрөмжийн стандартыг зохион бүтээх болон инженерийн зохиомжийн стандарт

Дунд цахилгаан хүчдэлийн төхөөрөмжийн тусгаарлалтын төлөвлөлтийн чухал ач холбогдол

Цахилгаан тоноглолын аюулгүйн зай хадгалах нөхцлийг сахин барьж цахилгаан дамжуулах үед үүсэх цэнэгийн сарнилтыг зохицуулахын тулд зохиомол давхаргын тэнцвэрийг барьж чаддаг байх нь чухал юм. 5-15 кВ цахилгааны систем дээр ажилладаг байгууламжууд эрчим хүчний системийн сүүлийн жилийн EPRI-ийн судалгаагаар дунджаар 40 хувь буурсан гэнэ. Энэ нь ихэвчлэн 15 кВ-ийн ажиллагааны зориулалттай тоноглолын хувьд 28-36 кВ хүртэлх диэлектрик бат бөх чанарт тохируулан цахилгааны далбаа аварга болон хэлхээний таслагчийг хослуулах арга юм. Ихэнх инженерүүд IEEE стандарт 3006.2-ийн заалтын дагуу фазын болон газардуулгын хоорондох зайг барьж ажилладаг.

Олон улсын стандартын дагуу батлуулах: IEC 62271 ба IEEE C37

Олон улсын үйл ажиллагаа нь IEC 62271 (олон улсын) ба IEEE C37 (Хойд Америкийн) стандартын дагуу хийгдсэн төхөөрөмж шаарддаг. Эдгээр стандартыг хангасан төхөөрөмж нь дугуйгдсан төхөөрөмж биш байгууламжтай харьцуулахад нумын эрсдэлтэй тулгарах хувь нь 62% бага байдаг. Гол тохируулгын цэгүүд нь дараах байдалтай байдаг:

Металл хашлага ба Металл бүрхүүлтэй төхөөрөмж: Үйлдвэрт ашиглах зохистой төрлийг сонгох

Металл хашлагат төхөөрөмж нь салгах боломжтой хэсгүүд, газруудын зааглалаар тодорхойлогдож, гулзайлтын цэгийг 0.03 секундэд засварладаг тул цайр үйлдвэрлэл зэрэг хүнд үйлдвэрт эрс дэлгэрсэн байдаг. Металл бүрхүүлтэй нэгжүүд нь 40% бага зай эзэлдэг тул хөнгөн үйлдвэрлэлд тохиромжтой, гэвч жилд 50% илүү цагийн үндсэн засвар шаарддаг. Сонголтын хүчин зүйлс нь дараах байдалтай байдаг:

• Аюулгүй байдал: Металл хашлагат нь IEC 62271-200 нумыг хориглох шаардлагыг хангана
• Тэлэлтийн боломж: металл бүрхүүлтэй системийн 87% нь модуль хэлбэрээр шинэчлэх боломжийг дэмждэг
• Үнэ: Металл хаалттай нь анхны хөрөнгө оруулалтыг 35%-иар бууруулдаг

Идэвхтэй байлдах замаар ажиллагааны найдвартай байдлыг хангах

Төлөвлөгөөгүй цахилгаан төхөөрөмжийн гэмтэл нь цахилгаан тасалдал тутамд индүстрийн үйл ажиллагаанд цаг тутамд дунджаар 88,000 ам.долларын хорогдол учруулж болно. Идэвхтэй байлдах нь сул талуудыг цаг алдалгүй илрүүлэх, томоохон гэмтлийг сэргийлэх, төхөөрөмжийн ажиллах хугацааг уртасгах боломжийг олгодог.

Индүстрийн орчинд цахилгаан төхөөрөмж гэмтэх үндсэн шалтгаанууд

Цахилгаан төхөөрөмжийн гэмтлийн 65%-иас дээш нь изоляцын элэгдэл (Ponemon 2023)-ээс үүдэлтэй байдаг бөгөөд ихэвчлэн нөмөр, чийг, термал циклээр хурдасна. Бусад хүчин зүйлсэд давталттай нум үүсгэх үед контактын элэгдэл, таслах төхөөрөмжийн ажиллагааны механизмын механик элэгдэл орно.

Урьдчилан таамаглах байлдах стратеги: Дулааны зураг авах ба Хэсэгчилсэн цэнэгийн шалгалт хийх

Инфра улаан туяаны термографи нь энгийн шалгалтаас 30%-иар эрт халууны цэгийг илрүүлдэг бөгөөд цэвэр бус цэнэгийн шалгалт нь цахилгаан тусгаарлалтын сул талыг 95% нарийвчлалтайгаар тодорхойлдог. Эдгээр аргуудыг одоо олон улсын түвшинд дижитал хосолсон симуляцуудтай хослуулан ашигладаг бөгөөд энэ нь гэмтлийн таамаглалыг сайжруулах, засварын хөтөлбөрийг оновчлох боломжийг олгодог.

Туршлагын жишээ: Төлөвлөгөөт засварын тусламжтайгаар цахилгаан станцын ажиллагааг багасгах

Европын ган цахилгаан станц нь хөдөлгүүн хэсгүүдийг тослох, шинээр холболтын шинийг бат бөх болгох, диэлектрик хүчийг шалгах зэрэг үе тутмын засварын ажлаар төлөвлөгөөгүй зогсолтыг 43%-иар бууруулжээ. Энэ хөтөлбөр нь цахилгаан төхөөрөмжийн ажиллах хугацааг 28%-иар сунгасан ба гурав цахилгаан индүү ажиллагааны үеийн цахилгаан хангамжийг 99.97% байлгасан.

Үйлдвэрлэлд чиглэсэн агуулга

Ирээдүйн зүй тогтол: Цахилгаан төхөөрөмжинд дижиталжуулалт ба оюунлаг технологийн нэвтрүүлэлт

Интернетийн технологитой холбогдсон дижитал цахилгаан төхөөрөмжүүд нь бодит хугацааны дээж авах, оношлогоо хийх боломжийг олгодог

Одоогийн үед IoT сенсортой тоноглол нь температурын өөрчлөлт, ачааллын хугацааны хувьд хэрхэн өөрчлөгдөж буй, цахилгаан дамжуулагчийн бүрхүүл хэвийн ажиллаж буй эсэх зэрэг хүчин зүйлсийг тогтмол хянах боломжийг олгодог. Market Data Forecast-ийн 2024 оны шинжилгээний сүүлийн үеийн мэдээгээр үйлдвэрийн менежерүүдийн ойролцоогоор хоёр гуравны нь урьдчилан таамаглах засварыг тогтмол хугацааны шалгалтанд эрэлхийлдэггүй байна. Эдгээр оюун ухаант системүүд эрт байдал дээр асуудлыг илрүүлэх үед бодит үнэ цэнэ нь илэрдэг бөгөөд, жишээ нь, тоноглолын хэсэг хэт халж буй эсвэл цахилгаан дамжуулагчийн бүрхүүл удахгүй муудах шинж тэмдгийг илрүүлдэг. Ийм арга хандлагыг ашигласнаар төлөвлөгөөгүй цахилгаан таслалтыг 40%-60% хүртэл бууруулж болох бөгөөд энэ нь үйл ажиллагаанд томоохон нөлөө үзүүлдэг. Дээд зэрэглэлийн үйлдвэрлэгчид инженерийн баглайн цахилгаан нумын аюултай байдалд урьдчилан мэдэгдэх зориулалттай холын диагностикийн хэрэгслийг нэвтрүүлж байгаа бөгөөд энэ нь аюулгүй байдлын томоохон асуудал болохыг өмнөхөн эрт мэдэгдэж, эрсдэлийг цаг тухайд нь арилгах боломжийг олгодог.

Орчин үеийн үйлдвэрийн цахилгаан эрчим хүчний удирдлагыг сайжруулахын тулд ухаалаг сүлжээнд нэвтрүүлэх

Ухаалаг сүлжээнд ажилладаг холболтын төхөөрөмж нь барилгын цахилгаан эрчим хүчний шаардлагыг бодит байгаа эх үүсвэртэй тохируулдаг. Өнгөрсөн жил Техасын үйлдвэрт хийсэн туршилтаар ухаалаг холболтын төхөөрөмжийг ашиглан оргил үнэтэй цагуудад гэрэл, агааржуулалт зэрэг төхөөрөмжүүдийг автоматаар салгах замаар цахилгаан эрчим хүчний зардлыг 22%-иар бууруулжээ. Одоо бүх шинэ системүүд ихэвчлэн IEC 61850 гэх мэт стандартыг ашигладаг. Эдгээр протоколууд нь цахилгаан станцуудыг нарны хавтан, салхины турбин, бусад орчны цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрүүдтэйгээ глад уялдуулан ажиллах боломжийг олгодог. Үүний үр дүнд цахилгаан станцууд эдийн засгийн болон үйл ажиллагааны хувьд тохиромжтой байдлаар цахилгаан эрчим хүчний хэрэглээгээ бодит цагт тохируулж чаддаг.

Шинэ холболтын төхөөрөмжийн загварчлалд өртгийн үр ашигтай байдлыг хамгаалалттай тэнцвэртэй байлгах

Автомат цахилгаан таслагчтай хийгээр тусгаарлагдсан төхөөрөмж (GIS) нь түүний орны төхөөрөмжийн зайг ойролцоогоор хагас багасгадаг. Модуль хандлагын дүнд эзлэх талбайн тэлэлт нь хялбар болдог. Амьсгалын хамгаалалтын төхөөрөмж эсвэл цахилгаан сөрөг нөлөөг хамгаалах төхөөрөмжийг суурилуулах үед цахилгаан таблуудыг бүхэлд нь солих шаардлагагүй болдог. Санхүүгийн хувьд олон үйл ажиллагаанууд нь хатуу хугацааны ажиллагаа нь баталгаатай бөгөөд найдвартай ажиллагаатай байдаг вакуум цахилгаан таслагчтай төхөөрөмжийг ашиглах нь илүү хэмнэлттэй гэдгийг ойлгодог. Төхөөрөмж нь цахилгаан гэмтлийн үед гологдолын гүйдлийг хэрхэн зөвшөөрөх талаар IEEE C37.04-2022-д тогтоосон шинэ стандартыг хангах ёстой.

Ихэнх асуултууд

Аж үйлдвэрийн орчинд AC цахилгаан таслагчийн үндсэн үүрэг юу вэ?

AC цахилгаан таслагч нь аж үйлдвэрийн цахилгаан системд цахилгаан хэлхээний удирдлага, тусгаарлалт, хамгаалалтыг хангахад чухал ач холбогдолтой бөгөөд давталт гүйдлийг урьдчилан сэргийлж, хүчдэлийн тогтвортой түвшинг барьж чаддаг.

Нум эсэргүүцэх цахилгаан төвийн аюулгүй байдлыг хэрхэн сайжруулах вэ?

Нум эсэргүүцэх цахилгаан төв нь цахилгаан нумыг хурдан илрүүлж, арилгаж чаддаг оюун ухаант хэрэгсэл ашиглан аюултай энерги нэвчих эрсдлийг бууруулдаг тул гэмтэл болон тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийг урьдчилан сэргийлдэг.

Цахилгаан төвд IoT датчикуудыг нэвтрүүлснээр ямар давуу тал бий болох вэ?

IoT датчикууд нь бодит цагт мониторинг хийх болон диагностика хийх боломжийг олгодог тул асуудлыг цаг тухайд нь илрүүлж, хэт мөрдөлтөөс сэргийлж, засварын шаардлагыг урьдчилан таамаглаж боломжийг олгодог.