Įžeminimo jungiklis (grounding switch)

Kas yra žemėjimo jungiklis?

Žemėjimo jungiklis – tai apsauginis mechaninis jungiklis, montuojamas vidutinės įtampos jungiamuosiuose įrenginiuose, kad prie žemės būtų prijungti išjungti laidininkai, magistralės ir išeinantys maitinimo laidai prieš pradedant techninę priežiūrą. Jis pašalina atsitiktinio įtaminimo riziką ir išleidžia likusius krūvius, kurie išlieka net po to, kai srovės pertraukiklis jau atjungtas. Vidutinės įtampos įrenginiuose, kurių įtampa nuo 12 kV iki 40,5 kV, tinkamai parinktas žemėjimo jungiklis nėra pasirinktinis elementas – jis yra bet kokios saugios izoliacijos procedūros pagrindas.

Dauguma inžinierių, kurie atliko jungiklių priežiūrą skirstomuosiuose transformatoriniuose pastatuose, susiduria su ta pačia problema: grandinės pertraukiklis gali būti atjungtas, o šinė izoliuota, tačiau lieka likutinis krūvis ir indukuotos įtampos. Žemės jungiklis (žeminimo jungiklis) tiesiogiai išsprendžia šią problemą, užtikrindamas matomą, mechaniniu būdu patvirtintą žemės jungimą, kuriam operacinės komandos gali pasitikėti prieš leisdamos prieiga prie jungiklių skyriaus.

Pagrindinės produkto savybės

Ši kategorija apima vidinius žemės jungiklius vidutinės įtampos jungiklių įrenginiams, veikiantiems 12 kV, 24 kV ir 40,5 kV įtampose. Visi modeliai atitinka IEC 62271-102 tarptautinį standartą, reglamentuojantį kintamosios srovės atskirklius ir žemės jungiklius. Pagal IEC 62271-102 žemės jungiklis (žeminimo jungiklis), turintis gedimo sukūrimo funkciją, turi būti patvirtintas tipų bandymais, kad jis išlaikytų gedimo metu atsirandančią uždaromąją apkrovą be kontaktų suvirinimo ar lankų išmetimo – tai skirtumas, kuris atskiria tipų bandymais patvirtintus gaminius nuo tų, kurie turi tik savarankiškai deklaruotą atitiktį.

• Trumpo jungimo gebėjimas: Žemės jungiklis gali būti neatsargiai uždarytas į veikiančią grandinę. Įrenginys turi išlaikyti susidariusią avarinę lanką be suvirinimo ar lankos išsiveržimo incidento. Šiame diapazone nustatytas didžiausias trumpojo jungimo srovės reikšmės viršūnės reikšmė siekia 50 kA (JN15A-12) ir 80 kA (JN17-12 su varikliu). Patikrinkite šią reikšmę prieš montuodami įrenginį – ji yra tipų išbandyta maksimali reikšmė, o ne bendras saugos rezervas.
• Trumpalaikė išlaikymo srovė: Po avarinio uždarymo jungiklis turi nešti susidariusią avarinę srovę nustatytą laikotarpį. Šiame diapazone nustatyti reikalavimai apima 20 kA 4 sekundėms (JN15A-12) ir 31,5 kA trumpalaikiam atlaikymui (JN17-12). Jei jūsų sistemos avarinės srovės lygis artėja prie nustatytos reikšmės, įvertinkite, ar yra pakankamai saugos atstumo ateities tinklo pokyčiams.
• Vienalaikis trijų fazių valdymas: Visi modeliai naudoja centrinią pavaros ašį sinchronizuotam trijų polių valdymui, pašalindami riziką palikti vieną fazę nežeminta – tai gedimo rūšis, dažniau pasitaikanti senesniuose vieno poliaus valdomuose modeliuose.
• Veikimo režimas: Mechaninė svirties valdymo sistema standartinėms patalpų viduje naudojamoms plokštumoms; elektros varikliu valdoma sistema nuolatinės / kintamosios srovės 110 V arba 220 V įtampai nuotoliniams ir SCADA-valdomiems transformatoriniams pastotėms; spyruoklinė greito uždarymo sistema avarinėms apkrovoms 40,5 kV sistemose (JN22B-40,5).
• Izoliatorių konstrukcija: Visose įtampų klasėse naudojami epoksidinio dervos izoliatoriai, kurie užtikrina didelę dielektrinę stiprybę ir lankų atsparumą. 24 kV ir 40,5 kV modeliams naudojami patobulinti epoksidinio dervos izoliatoriai, kurie atitinka didesnį elektrinį krūvį aukštesnėse įtampose.
• Padėties grįžtamasis ryšys: Epoksidine derva apsaugoti padėties jutikliai ir integruoti pagalbiniai jungiklių blokai perduoda „atidaryta / uždaryta“ būsenos signalus apsaugos relėms, taip užtikrindami patikimą tarpusavio bloškimo logiką transformatorinės pastotės antrinėse sistemose.

Modelių asortimentas ir įtampų pasirinkimas

Pasirenkant žemės jungiklį (žemėjimo jungiklį), pirmasis žingsnis – patikrinti skirstomosios įrangos skydo nominaliąją įtampą. Jungiklių modeliai nėra tarpusavyje keičiami tarp įtampų klasės, net jei jų fiziniai matmenys atrodo panašūs. Jei sistemos neutralus taškas yra tvirtai užžemintas ir įrenginio įtampa patenka į vieną klasę, modelio pasirinkimas yra paprastas. Įrenginiuose, kuriose sumaišytos įtampų lygių klasės, kiekvieną skydą reikia tikrinti atskirai.

• 12 kV: JN15A-12 skirtas montuoti KYN28-12 skirstomosios įrangos kabelių skyriuje, jo maksimalus jungimo srovės dydis – 50 kA, mentės padengtos sidabru, korpusas pagamintas iš cinkuoto plieno. JN17-12 su varikliu valdomas žemės jungiklis (žemėjimo jungiklis) turi integruotą variklį nuotoliniam valdymui SCADA sistema, jo maksimalus jungimo srovės dydis – 80 kA, trumpalaikė leistinąji srovė – 31,5 kA.
• 24 kV: JN15-24/(D)31,5 kombinuotoji modelis palaiko rankinius arba varikliu valdomus veiksmus su pasirinktiniu tarpais tarp polių KYN28, XGN ir HXGN skyduose. JN17-24 trijų fazių konstrukcija tinkama naudoti 24 kV elektros energijos skirstymo transformatorinėse stotyse ir pramoninėse elektros sistemose.
• 35 kV / 40,5 kV: JN22B-40,5 žemės jungiklis (žemės prijungimo jungiklis) turi spyruoklinį greito uždarymo mechanizmą gedimų sukūrimo režimui naudojant perdavimo klasės transformatorines stotis, sunkiąsias pramonines elektros sistemas ir atsinaujinančios energijos elektrinės, veikiančios 35 kV ir 40,5 kV įtampa.

Mechaninis bloškimas ir ilgalaikė patikimumo garantija

Mechaninis sujungimas su pagrindiniu grandinės pertraukikliu ir kabelių skyriaus durelėmis yra standartinė visų šios kategorijos modelių savybė. Šis sujungimas užtikrina teisingą jungiklių veikimo seką: grandinės pertraukiklis turi būti atjungtas prieš uždarant žemės jungiklį; žemės jungiklis turi būti atjungtas prieš įstatant grandinės pertraukiklį. Tai neleidžia padaryti pavojingiausios klaidos vidutinės įtampos techninės priežiūros metu – uždaryti žemės jungiklio (žemėjimo jungiklio) prie veikiančios magistralės arba įstatyti grandinės pertraukiklio prieš tai įrengtą žemėjimą.

Mechaniniai užraktai vidutinės įtampos jungikliuose paprastai veikia tinkamai paleidimo metu. Sunkiau pastebėti, kaip elgiasi žemėjimo užrakto šakutė po kelių metų jungimo operacijų – ir ar švelnėjimas užrakto formoje laipsniškai sumažina saugos sekos patikimumą. Įrenginiams su aktyviomis jungimo ciklų apkrova ar ilgomis techninės priežiūros pertraukomis užrakto mechanizmo būklė turi būti tikrinama numatytoje techninėje priežiūroje, o ne tik pradinio paleidimo metu. Užrakto funkcinio bandymo rezultato dokumentavimas kaip metinės techninės priežiūros įrašo dalis užtikrina reikiamą sekamumą, jei vėliau būtų tiriamas jungimo incidentas.

Bendrosios paraiškos

Žemėjimo jungiklis (žemėjimo jungiklis) šioje kategorijoje naudojamas įvairiose vidutinės įtampos įrenginių rūšyse:

• Vidiniuose KYN28, KYN61, HXGN ir GIS jungiklių skyduose komunalinėse elektros skirstymo transformatorinėse stotyse, kur reikalinga saugi izoliacija prieš techninę priežiūrą
• Pramoniniai elektros tiekimo sistemos gamybos, kasybos ir perdirbimo įmonėse, kuriose reguliarios techninės priežiūros izoliavimas yra saugos valdymo programos dalis
• Atsinaujinančiosios energijos gamybos elektrinės, kuriose vidutinės įtampos rinkimo transformatorinėse stotyse reikia nustatytų žemėjimo procedūrų maitinimo linijų ir transformatorių techninės priežiūros metu
• SCADA-valdomos ir nežmogiškai prižiūrimos transformatorinės stotys, kuriose reikia nuotolinio varomųjų įrengimų valdymo planuotoms arba gedimų šalinimo techninės priežiūros darbo eigoms
• Pramoninių apkrovų tinklo jungties jungikliai rinkose, kur vietos elektros tiekėjas reikalauja dokumentuotų žemėjimo procedūrų prieš pradedant techninę priežiūrą

Kaip pasirinkti tinkamą žemėjimo jungiklį (žemėjimo jungiklį)

Pirkėjai, kurie sudaro vidutinės įtampos žemėjimo jungiklio (žemėjimo jungiklio) technines sąlygas, dažnai susiduria su ta pačia problema: duomenų lapuose pateikiami nominalūs parametrai, tačiau sprendimo logika, kaip juos pritaikyti konkrečiai įrengimo vietai, ne visada aiškiai dokumentuota. Žemiau pateikti pagrindiniai pasirinkimo etapai:

1. Patvirtinti sistemos įtampą: Nustatyti jungiklių įrangos nominalią įtampą – 12 kV, 24 kV arba 40,5 kV. Jungiklių izoliacijos lygis turi atitikti skydo reikalavimus, o ne tik nominalią veikimo įtampą.
2. Patikrinti avarinės srovės lygį įrengimo vietoje: Gauti numatomą avarinę srovę magistralėje. Žemės jungiklio (žeminimo jungiklio) nominali viršūninė jungiamoji srovė turi būti didesnė už šią vertę. Nurodant tiksliai apskaičiuotą avarinės srovės lygį, neatliekama jokia rezervinė talpa būsimoms apkrovos padidinimų reikmėms – tačiau nurodant žymiai aukštesnę vertę kaina padidėja taip, kad tai gali būti nepateisinama, jei apkrovos augimo prognozės yra neaiškios.
3. Pasirinkti valdymo būdą: Rankinis svirtis – stebimiems skydams; variklinis (kintamosios / nuolatinės srovės 110 V arba 220 V) – nežmoniškai prižiūrimoms arba SCADA-integruotoms transformatorinėms pastotėms. Prieš nurodant variklinio įrenginio variantą, patikrinkite, kokia papildoma maitinimo įtampa yra prieinama skyde.
4. Patvirtinti skydo suderinamumą: Patikrinkite tarpus tarp polių, fazių atstumus ir šasis tvirtinimo matmenis pagal konkrečios plokštės tipą. Netipinėms konfigūracijoms, įskaitant netipinius KYN28 ir XGN variantus, galima pasirinkti individualų tarpą tarp polių.
5. Paprašykite tipų bandymų dokumentacijos: Projektų pateikimui ir naudingumo patvirtinimui techniniai vertintojai vis dažniau reikalauja IEC 62271-102 tipų bandymų ataskaitų, kurios nurodytos dabartinės standarto redakcijos – ne tik atitikties pareiškimo. Tai taikoma bet kuriam žemės jungikliui (įžeminimo jungikliui), kuris įsigyjamas reguliuojamoms elektros tinklo prijungimo programoms.

Kodėl ši kategorija yra svarbi saugumą puoselėjantiems pirkėjams

Įspėjimų apie lankinio išbėgimo pavojų suvokimas ir saugos standartų vykdymas pramonės ir energijos tiekimo rinkose žymiai padidėjo. Žemėjimo jungiklių taikymo atveju aktualus klausimas yra, ar įrenginys gali išlaikyti gedimo metu atlikto uždarymo veiksmą. Tinkamai įvertintas ir tipų išbandytas žemėjimo jungiklis – kurio nustatytasis viršutinis jungimo srovės reikšmė patvirtintas stebint – sulaiko gedimo lanką ir neleidžia jam pereiti į pavojingą lankinio išbėgimo incidentą. Netinkamai įvertintas ar nepakankamai išbandytas įrenginys tokių garantijų nepateikia.

Vienas įprastai atidėjamas pradėjimo etapas, kai susiduriama su terminų spaudimu, – tai žemės grandinės vientisumo patikrinimas viso jungiklių įrenginio komplekto mastu, įskaitant kabelių dėžių sujungimą ir durų žemėjimo jungtis. Šis tikrinimas yra vienas sudėtingiausių pataisyti po įjungimo į tinklą, o jo nebuvimą labiausiai sunku aptikti iki tol, kol neįvyksta žemės gedimas, viršijantis numatytus liečiamųjų įtampų ribos. Nepaisant terminų spaudimo, rekomenduojama įtraukti žemės grandinės vientisumą kaip oficialų patvirtinimo punktą į pradėjimo kontrolinį sąrašą.

Pirkėjams, kurie ieško žemės jungiklio (žemėjimo jungiklio) elektros skirstomiesiems įrenginiams Rusijoje, Brazilijoje, Indonezijoje, Turkijoje, Egipte ar Vietnamo Respublikoje, atitiktis IEC 62271-102 standartui automatiškai neapima visų vietos elektros tinklo taisyklių. Patikrinkite, ar jūsų rinkoje veikianti elektros energijos tiekimo įmonė ar elektros tinklo operatorius reikalauja papildomų tipų patvirtinimo formatų, dokumentų vietos kalba ar konkrečios bandymų laboratorijos akreditacijos prieš užsakant. Tipų bandymų ataskaitos, išduotos akredituotų trečiųjų šalių laboratorijų, techninėse pateikimų apžiūrose turi daug didesnę svorį nei gamintojo savarankiškos deklaracijos. Jei žemės jungiklis (žemėjimo jungiklis) bus tiekiamas kaip viso skydo komplekto dalis, patikrinkite, ar gamyklinė integracija ir bandymų apimtis apima žemės jungiklio veikimo ir sąsajos tikrinimą prieš siuntimą.