Εξοπλισμός Μέσης Τάσης με Μεταλλικό Περίβλημα

Τι είναι ο Μεσαίας Τάσης Μεταλλικά Περικαλυμμένος Διακοπτικός Εξοπλισμός;

Οι πίνακες ΜV με μεταλλική περίβλεψη αναφέρονται σε εσωτερικές μέσης τάσης εγκαταστάσεις διανομής, στις οποίες κάθε βασικό στοιχείο — οι αγωγοί σύνδεσης (busbars), ο διακόπτης κυκλώματος, οι λήξεις καλωδίων και τα κυκλώματα χαμηλής τάσης για όργανα μέτρησης — είναι τοποθετημένα σε ξεχωριστό, γειωμένο μεταλλικό χώρο. Αυτή η πλήρης διαχωριστική διάταξη είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό που διακρίνει την κατασκευή με μεταλλική περίβλεψη από τις απλούστερες κατασκευές με μεταλλική περίβλεψη: ένα εσωτερικό τόξο ή βλάβη σε ένα χώρο δεν μπορεί να εξαπλωθεί σε γειτονικό χώρο, ενώ οι γειτονικές πλάκες παραμένουν ενεργοποιημένες κατά τη διάρκεια συντήρησης ή εξάλειψης βλάβης. Το πρότυπο κατασκευής για αυτό το επίπεδο απόδοσης είναι το IEC 62271-200, και η επίτευξη μιας αναγνωρισμένης ταξινόμησης εσωτερικού τόξου (IAC) σύμφωνα με αυτό το πρότυπο απαιτεί τις γειωμένες διαχωριστικές πλάκες και τις διατάξεις ασφαλούς πρόσβασης με αλληλοσύνδεση που παρέχει εξ ορισμού ο πίνακας ΜV με μεταλλική περίβλεψη.

Αυτή η κατηγορία υψηλής τάσης μεταλλικού περιβλήματος περιλαμβάνει εσωτερικές συναρμολογήσεις 12 kV και 24 kV σε τρεις διακριτές πλατφόρμες: τη σειρά KYN28 αποσπώμενων, θωρακισμένων, εξαγόμενων πίνακων, τη σειρά HXGN σταθερών κυκλικών πινάκων διανομής και τη σειρά C-GIS αεριομονωμένων κυκλικών μονάδων διανομής με SF6. Κάθε πλατφόρμα έχει σχεδιαστεί για διαφορετικά περιβάλλοντα συντήρησης, επιφάνειες εγκατάστασης και απαιτήσεις τάσης του δικτύου.

Βασικά Χαρακτηριστικά των Πινάκων Υψηλής Τάσης με Μεταλλικό Περίβλημα

• Τετραχώρια αρχιτεκτονική: Τα χωρίσματα της γραμμής μεταφοράς, του διακόπτη κυκλώματος, του καλωδίου και των ηλεκτρονικών οργάνων χαμηλής τάσης είναι φυσικά διαχωρισμένα μεταξύ τους με γειωμένα μεταλλικά διαχωριστικά. Το προσωπικό που εργάζεται στο χώρο του καλωδίου προστατεύεται από τις ενεργοποιημένες γραμμές μεταφοράς, ενώ οι γειτονικές θυρίδες μπορούν να παραμένουν ενεργοποιημένες κατά τη διάρκεια συντήρησης μίας μόνο θυρίδας.
• Αποσπώμενος διακόπτης κυκλώματος (σειρά KYN28): Ο διακόπτης κενού (VCB) μπορεί να αφαιρεθεί σε θέσεις Σέρβις, Δοκιμής ή Απομόνωσης σε χειροκίνητο βαγόνι. Η επιθεώρηση, η δοκιμή και η αντικατάσταση του διακόπτη δεν απαιτούν την αποσύνδεση της γραμμής τροφοδοσίας — πλεονέκτημα σημαντικό για βιομηχανικές και υπηρεσιακές εγκαταστάσεις που λειτουργούν συνεχώς.
• Σταθερή διάταξη δακτυλίου (σειρά HXGN): Συμπαγής, φθηνότερη εναλλακτική λύση για δευτερεύοντα σημεία διανομής, όπου η αφαίρεση του διακόπτη δεν είναι λειτουργικά απαραίτητη. Το μικρότερο βάθος της πίνακα και ο απλούστερος μηχανισμός μειώνουν το απαιτούμενο χώρο εγκατάστασης σε υποσταθμούς με περιορισμένο διαθέσιμο χώρο.
• Σφραγισμένη σχεδίαση με αέριο μόνωση (C-GIS): Σφραγισμένη δεξαμενή από ανοξείδωτο χάλυβα, γεμάτη SF6, ως κύριο μέσο μόνωσης. Η προστασία του περιβλήματος IP65 καθιστά αυτή την πλατφόρμα κατάλληλη για παράκτιες, ερημικές και υπόγειες εγκαταστάσεις, όπου η υγρασία, ο αλμυρός αέρας ή η λεπτή σκόνη θα επιδείνωναν με τον καιρό έναν αερομονωμένο πίνακα.
• Συμμόρφωση με πρότυπα ασφάλειας για την πρόληψη της τόξου εκρήξεως: Η πλήρης μεταλλική διαμέριση αποτελεί τη δομική βάση για την επίτευξη βαθμού IAC σύμφωνα με το πρότυπο IEC 62271-200. Τα υψηλής τάσης μεταλλικά περιβλήματα διακοπτών (MV Metal-Clad Switchgear) με επιβεβαιωμένο βαθμό IAC παρέχουν τεκμηριωμένες τιμές ενέργειας πρόσκαιρης ηλεκτρικής τόξου (arc flash), οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας στις αξιολογήσεις ασφάλειας του χώρου — προϋπόθεση αγοράς που έχει καθιερωθεί σε βιομηχανικές και χρησιμότητας προδιαγραφές.
• Κλάση τάσης και γεωγραφική κάλυψη αγοράς: οι πίνακες 12 kV χρησιμοποιούνται σε δίκτυα διανομής 10 kV, 11 kV και 12 kV στην Ανατολική Ευρώπη, στη Μέση Ανατολή και στην Αφρική. Οι πίνακες 24 kV καλύπτουν συστήματα 20 kV και 22 kV στις ρωσικές και κολπικές αγορές. Μονάδες για εγκατάσταση στον χώρο της ΚΟΕ (CIS) διατίθενται σε εκδόσεις σύμφωνα με την κλιματική ταξινόμηση GOST 15150.

Συνηθισμένες εφαρμογές για υψηλής τάσης μεταλλικά περιβλήματα διακοπτών (MV Metal-Clad Switchgear)

Τα υψηλής τάσης μεταλλικά περιβλήματα διακοπτών (MV Metal-Clad Switchgear) προδιαγράφονται εκεί όπου οι συνέπειες μιας βλάβης σε ένα θάλαμο που επεκτείνεται σε ολόκληρη την κύρια γραμμή (busbar) είναι απαράδεκτες, και όπου η πρόσβαση για συντήρηση κατά τη διάρκεια λειτουργίας του εξοπλισμού υπό τάση αποτελεί συνήθη απαίτηση. Τυπικές κατηγορίες εγκατάστασης περιλαμβάνουν:

• Δευτερεύουσες υποσταθμικές εγκαταστάσεις χρήσης που εξυπηρετούν αστικούς διανομείς σε τάση 10 kV έως 22 kV
• Βιομηχανικά κέντρα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας σε εγκαταστάσεις διεργασιών, ορυχεία και βιομηχανικές μονάδες, όπου απαιτείται η δυνατότητα συντήρησης ενεργών πινάκων
• Υποσταθμικές εγκαταστάσεις σύνδεσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο δίκτυο, όπου πρέπει να διατηρούνται μεγάλες γραμμές διανομής σύμφωνα με συνεχή χρονοδιάγραμμα παραγωγής
• Συμπαγείς δευτερεύουσες υποσταθμικές εγκαταστάσεις σε εμπορικές αναπτύξεις, νοσοκομεία και κέντρα δεδομένων, όπου ο σταθερός δακτύλιος κατανομής HXGN προσφέρει μικρότερο χώρο εγκατάστασης με επαρκή απόδοση προστασίας
• Παράκτιες, υπόγειες και ερημικές υποσταθμικές εγκαταστάσεις, όπου η σφραγισμένη πλατφόρμα C-GIS παρέχει προστασία IP65 κατά της εισχώρησης περιβαλλοντικών παραγόντων που θα μπορούσαν να συμβιβάσουν μια αερομονωμένη σχεδίαση

Πώς να επιλέξετε την κατάλληλη πλατφόρμα MV μεταλλικού περιβλήματος διακοπτικού εξοπλισμού

Η επιλογή του MV Metal-Clad Switchgear από τις πλατφόρμες με εξαγώγιμα, σταθερά και αερίου μονωμένα συστήματα περιλαμβάνει μια διαδοχική αξιολόγηση πολλών παραμέτρων που εξαρτώνται από το συγκεκριμένο έργο. Ως μηχανικός ηλεκτρολόγος που έχει αξιολογήσει προδιαγραφές switchgear σε πολλά έργα δικτύου, οι περισσότερες λάθος προδιαγραφές οφείλονται στην επιλογή της μορφής του προϊόντος πριν από την επιβεβαίωση των λειτουργικών παραμέτρων. Η ακόλουθη ακολουθία απόφασης καλύπτει τις κύριες πύλες.

Βήμα 1 — Επιβεβαιώστε την τάση του συστήματος και επιλέξτε την κατηγορία ονομαστικής τάσης. Προσδιορίστε τη λειτουργική τάση του δικτύου και επιλέξτε την αντίστοιχη κατηγορία ονομαστικής τάσης του MV Metal-Clad Switchgear: κατηγορία 12 kV για συστήματα 10 kV έως 12 kV· κατηγορία 24 kV για συστήματα 20 kV έως 22 kV. Τα έργα στον Κόλπο που λειτουργούν σε 11 kV χρησιμοποιούν εξοπλισμό κατηγορίας 12 kV, αλλά ενδέχεται να απαιτούνται switchgear εγκεκριμένα για συχνότητα 60 Hz και τεκμηρίωση μειωμένης ικανότητας λειτουργίας σε υψηλές περιβαλλοντικές θερμοκρασίες· τα ρωσικά συστήματα 10 kV και 20 kV απαιτούν επαλήθευση της κλιματικής ταξινόμησης GOST 15150 πριν από τη χορήγηση έγκρισης εγκατάστασης.

Βήμα 2 — Αξιολόγηση του επιπέδου βλάβης και της ονομαστικής ικανότητας βραχυκυκλώματος. Το μεσαίας τάσης μεταλλικό περιβλημένο διακόπτη πρέπει να έχει ονομαστική τιμή ίση ή μεγαλύτερη από το προβλεπόμενο ρεύμα βλάβης στην λειτουργική ράγα εγκατάστασης. Μπορεί να υποτεθεί ότι η ακριβής καθορισμένη τιμή σύμφωνα με τον υπολογισμένο επίπεδο βλάβης είναι επαρκής — η περιπλοκή είναι ότι η ενίσχυση του δικτύου κατά τα επόμενα πέντε έως δέκα χρόνια μπορεί να αυξήσει τα επίπεδα βλάβης σε υφιστάμενους υποσταθμούς πέραν της αρχικής ονομαστικής τιμής του διακόπτη. Επιβεβαιώστε το διαθέσιμο ρεύμα βλάβης για την προβλεπόμενη διάρκεια ζωής της υπηρεσίας, όχι μόνο για την τιμή της ημέρας εγκατάστασης.

Βήμα 3 — Καθορισμός του μοντέλου συντήρησης: αποσπώμενο ή σταθερό. Η περίπτωση για αποσπώμενους διακόπτες (σειρά KYN28) αντί για σταθερά τοποθετημένους είναι ιδιαίτερα ισχυρή όταν η εγκατάσταση απαιτεί τον έλεγχο, την επιθεώρηση ή την αντικατάσταση του διακόπτη κατά τη διάρκεια προγραμματισμένων διακοπών χωρίς να αποσυνδέεται ολόκληρη η γραμμή τροφοδοσίας. Αυτό ισχύει για την πλειονότητα των πίνακων τροφοδοσίας δημόσιων υπηρεσιών και για βιομηχανικές εγκαταστάσεις όπου η συνέχεια της παραγωγής αποτελεί αναπόφευκτο περιορισμό. Εάν το σύστημα διαθέτει πλήρη αντιστάθμιση σε όλες τις γραμμές τροφοδοσίας και η αντικατάσταση των διακοπτών μπορεί να προγραμματιστεί κατά τη διάρκεια πλήρων διακοπών του υποσταθμού, το απλούστερο σχέδιο HXGN με σταθερό δακτύλιο μπορεί να προσφέρει καλύτερη αξία — το επιπλέον κόστος και η μεγαλύτερη βάθος του πίνακα λόγω του μηχανισμού απόσπασης είναι δυσκολότερο να δικαιολογηθούν όταν το πρότυπο λειτουργίας δεν το απαιτεί.

Βήμα 4 — Αξιολογήστε τις περιβαλλοντικές συνθήκες και επιλέξτε το μέσο μόνωσης. Για εσωτερικές εγκαταστάσεις σε ελεγχόμενα περιβάλλοντα, οι αερομονωμένες πλατφόρμες KYN28 και HXGN καλύπτουν ολόκληρο το φάσμα εφαρμογών. Όταν η εγκατάσταση βρίσκεται σε παράκτια ζώνη, υπόγεια ή σε περιβάλλον με λεπτά αιωρούμενα σωματίδια ή αλατούχο ομίχλη, κατάλληλος είναι ο σφραγισμένος αεριομονωμένος σχεδιασμός C-GIS: η θήκη IP65 και η σφραγισμένη κύρια δεξαμενή εξαλείφουν την εκτίθεση στο περιβάλλον, η οποία με την πάροδο του χρόνου υποβαθμίζει τους αερομονωμένους μονωτήρες. Η ανταλλαγή είναι η διαχείριση του αερίου: οι μονάδες C-GIS απαιτούν περιοδική παρακολούθηση της πυκνότητας του αερίου SF6, και οι ομάδες συντήρησης πρέπει να επιβεβαιώσουν ότι η δυνατότητα παρακολούθησης αερίου είναι διαθέσιμη στον χώρο εγκατάστασης προτού καθοριστεί ένας σχεδιασμός με σφραγισμένη δεξαμενή σε απομακρυσμένη τοποθεσία.

Βήμα 5 — Επιβεβαίωση της ονομαστικής θερμοκρασίας περιβάλλοντος και της μείωσης της ισχύος. Η ονομαστική ένταση ρεύματος στην πινακίδα ονομαστικών τιμών ενός μεσαίας τάσης (MV) περικλειόμενου μεταλλικού πίνακα διανομής βασίζεται σε υπόθεση μέγιστης περιβαλλοντικής θερμοκρασίας 40°C σύμφωνα με τα πρότυπα IEC. Σε κλίματα όπου η περιβαλλοντική θερμοκρασία του χώρου υπερβαίνει συχνά τους 45°C έως 50°C — όπως συμβαίνει σε εγκαταστάσεις στην περιοχή του Κόλπου και στην ισημερινή Αφρική — η αποτελεσματική ασφαλής συνεχής φόρτιση είναι χαμηλότερη από την τιμή της πινακίδας ονομαστικών τιμών. Ζητήστε την τεκμηρίωση για τη μείωση της ονομαστικής ικανότητας λόγω υψηλής περιβαλλοντικής θερμοκρασίας και επαληθεύστε ότι η μειωμένη ένταση ρεύματος στην πραγματική μέγιστη περιβαλλοντική θερμοκρασία του χώρου είναι επαρκής για την υπολογισμένη μέγιστη ζήτηση.

Βήμα 6 — Καθορίστε το εύρος εφαρμογής του ρελέ προστασίας και του δευτερεύοντος συστήματος κατά το στάδιο της παραγγελίας. Οι πίνακες διανομής μεσαίας τάσης (MV) με μεταλλική περίβλεψη παρέχονται συνήθως με πρόβλεψη για ρελέ προστασίας, ρευματομετρητές (CT), τάσεομετρητές (VT) και καλωδίωση ελέγχου ως μέρος του εύρους εφαρμογής του πίνακα. Ο καθορισμός του τύπου του ρελέ, της κλάσης ακρίβειας των CT και της τάσης του κυκλώματος ελέγχου κατά την παραγγελία αποτρέπει καθυστερήσεις κατά την εκκίνηση που οφείλονται σε αντιστοιχίες φορτίου μεταξύ ρελέ και CT ή σε ασυμβατότητες εναλλακτικής τάσης, οι οποίες ανακαλύπτονται μετά την κατασκευή των πινάκων.

Συμμόρφωση Υψηλής Τάσης Μεταλλικού Θώρακα Συσκευών Κατασκευής για Διεθνείς Αγοραστές

Η προμήθεια υψηλής τάσης μεταλλικού θώρακα συσκευών κατασκευής για εξαγωγικές αγορές απαιτεί τη διέλευση διαδικασιών πιστοποίησης και τεκμηρίωσης που διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με τη χώρα. Η συμμόρφωση προς το πρότυπο IEC 62271-200 αποτελεί τη βασική απαίτηση για διεθνείς προδιαγραφές έργων, ωστόσο πολλές στόχος αγορές επιβάλλουν επιπλέον απαιτήσεις που δεν καλύπτονται αποκλειστικά από πιστοποιητικά δοκιμών IEC. Οι εγκαταστάσεις στη Ρωσία και τις χώρες της CIS απαιτούν συνήθως τεκμηρίωση κλιματικής ταξινόμησης GOST 15150· τα έργα χρησιμοποίησης στις χώρες του Κόλπου μπορεί να απαιτούν επισήμως την εξέταση των εκθέσεων τύπου δοκιμής σε σχέση με τις τοπικές τεχνικές απαιτήσεις σύνδεσης στο δίκτυο πριν από τη χορήγηση έγκρισης εγκατάστασης. Η επιβεβαίωση των συγκεκριμένων απαιτήσεων τεκμηρίωσης της χώρας προορισμού πριν από την υποβολή παραγγελίας αποτρέπει ακριβά καθυστερήσεις στο στάδιο εισαγωγής ή έγκρισης σύνδεσης στο δίκτυο.

Από την εμπειρία αναθεώρησης διεθνών διαδικασιών προμήθειας MV Metal-Clad Switchgear, το πιο συνηθισμένο κενό στην τεκμηρίωση δεν είναι η απουσία πιστοποιητικών δοκιμών — είναι πιστοποιητικά που καλύπτουν μια ονομαστική περιοχή παραμέτρων η οποία δεν ταιριάζει ακριβώς με τις προδιαγραφές. Η μεγάλη διακύμανση τιμών μεταξύ ανταγωνιστικών προσφορών για φαινομενικά ταυτόσημες προδιαγραφές είναι συνήθως αξιόπιστος δείκτης ότι οι συγκρινόμενες πίνακες δεν είναι ισοδύναμοι ως προς την κάλυψη των δοκιμών τύπου ή ως προς την ονομαστική ικανότητα διακοπής βραχυκυκλώματος. Οι αγοραστές θα πρέπει να ζητούν και να συγκρίνουν τον κατάλογο των εκθέσεων δοκιμών τύπου — όχι μόνο το φύλλο προδιαγραφών του προϊόντος — προτού αξιολογήσουν τις διαφορές τιμών.

Έλεγχος Επιλογής MV Metal-Clad Switchgear

• Επιβεβαιώθηκε η τάση του συστήματος και επιλέχθηκε η ονομαστική κλάση τάσης (12 kV ή 24 kV)
• Επιβεβαιώθηκε η προβλεπόμενη ένταση βραχυκυκλώματος με περιθώριο για ενίσχυση του δικτύου
• Εξετάστηκε το λειτουργικό μοντέλο συντήρησης· επιλέχθηκε είτε η αποσπώμενη (KYN28) είτε η σταθερή (HXGN) διάταξη, βάσει των απαιτήσεων σχεδιασμού των διακοπών λειτουργίας
• Εκτιμήθηκαν οι περιβαλλοντικές συνθήκες· επιλέχθηκε είτε αερόψυκτη είτε αεριομονωμένη (C-GIS) διάταξη, βάσει των απαιτήσεων IP και προστασίας από εισχώρηση
• Επιβεβαιώθηκε η μέγιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος του χώρου εγκατάστασης· ο έλεγχος μείωσης του ονομαστικού ρεύματος ολοκληρώθηκε για περιοχές με υψηλή θερμοκρασία περιβάλλοντος
• Προσδιορίστηκαν οι απαιτήσεις πιστοποίησης της αγοράς· επιβεβαιώθηκε η τεκμηρίωση έγκρισης GOST 15150, IEC ή τοπικού δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας με τον προμηθευτή
• Επιβεβαιώθηκε η απαίτηση ταξινόμησης για έκρηξη αρκ-φλας· η κατάταξη IAC επαληθεύτηκε σε σχέση με το τοπικό πρότυπο ασφαλείας
• Καθορίστηκε ο τύπος του ρελέ προστασίας, η κλάση ακρίβειας των ρευματομετρικών μετασχηματιστών (CT) και η τάση ελέγχου κατά τη φάση παραγγελίας