Vakuumo jungiklis (VCB)

Vakuuminio jungiklio (VCB) apžvalga

Dauguma pirkimų komandų, pirmą kartą parengiančių vidutinės įtampos vakuminio jungiklio (VCB) technines specifikacijas, susiduria su ta pačia problema: techniniai duomenų lapai nurodo nominalią įtampą ir nutraukiamąją srovę, tačiau sprendimų logika, kaip pasirinkti tarp vidaus ir lauko tipų ar tarp fiksuotų ir ištraukiamų konfigūracijų, retai būna suvesta vienoje vietoje. Šiame puslapyje šie sprendimai aptariami tiesiogiai.

Vakuumo jungiklis (VCB) yra perjungimo ir apsaugos įrenginys, kuris nutraukia tiek apkrovos srovę, tiek gedimo srovę naudodamas hermetišką vakuumo nutraukimo kamerą. Lankas užgesinamas vakuumo aplinkoje, kurio slėgis mažesnis nei 10⁻³ Pa – tai pašalina jonizuojančią terpę ir leidžia greitai bei patikimai užgesinti lanką vidutinės įtampos tinkluose be SF6 technologijos reikalavimų dėl dujų tvarkymo. Gautas jungiklis nereikalauja alyvos, SF6 arba lanko užgesinimo kamerų priežiūros visam tarnavimo laikotarpiui, kuris pagal IEC 62271-100 standartą įvertintas kaip 30 000 mechaninių ir 10 000 elektrinių ciklų.

Ši kategorija apima vidinius ir išorinius vakuumo jungiklius (VCB), kurių įtampa nuo 12 kV iki 40,5 kV, įskaitant fiksuotus plokštuminio montavimo tipus, ištraukiamuosius vežimėlio tipo konstrukcijas metalinėse apsauginėse skrynios sistemose bei stulpo montuojamus išorinius pakartotinio įjungimo įrenginius skirstomųjų linijų apsaugai.

Vakuumo jungiklių (VCB) gaminių asortimentas

• VS1-12 / ZN63A-12 (vidinis fiksuotas, 12 kV): Fiksuotojo tipo trijų fazių vakuumo jungiklis (VCB), kurio nominalusis srovės reikšmė nuo 630 A iki 3150 A, o trumpojo jungimo nutraukimo galia – iki 40 kA. Skirtas KYN28 metalinėmis plokštėmis apsaugotoms jungiamosioms įrenginiams, elektros energijos tiekimo transformatorinėms pastovėms, pramonės variklių maitinimo linijoms ir generatorių apsaugai. Veržlių veikimo mechanizmas su rankiniu ir varikliu padedamu įkrovimu; papildomųjų jungiklių blokai – iki 13NO13NC SCADA sistemoms ir apsaugos relėms skirtai padėties grįžtamajai ryšiui užtikrinti.
• VSG-12 (ištraukiamasis vežimėlis, 12 kV): Ištraukiamojo tipo VCB, montuojamas ant vežimėlio su tarnavimo, bandymo ir izoliuotos padėtimis. Nominalusis srovės reikšmė – nuo 630 A iki 3150 A, trumpojo jungimo nutraukimo galia – iki 40 kA. Skirtas KYN28 jungiamųjų įrenginių ištraukiamajam montavimui, kai reikalingas suplanuotas techninės priežiūros prieigas arba greitas jungiklio keitimas per nutraukimo langus.
• VS1-24 / VSG-24 (vidinės vietos fiksuotojo ir ištraukiamojo tipo, 24 kV): Trifazinis vidinės montavimo vietos vakuumo jungiklis (VCB), kurio nominalus srovės reikšmė nuo 630 A iki 2500 A, o trumpojo jungimo nutraukimo galia – iki 25 kA. Galimi nejudamieji plokštuminio montavimo ir ištraukiamieji vežimėliai. Kompaktiškam 24 kV jungiklių įrenginių integravimui – 230 mm polių atstumas. Tinka naudoti komunalinėse transformatorinėse pastotėse, pramonės įmonėse ir atsinaujinančiosios energijos elektros tinklo prijungimo projektuose.
• ZW32-12 (išorinės montavimo vietos stulpo montavimui, 12 kV): Trifazinis išorinės montavimo vietos automatinis jungiklis, kurio nominalus srovės reikšmė – 630 A, o nutraukimo galia – iki 25 kA. Dėl oro sąlygų atsparumo naudojama epoksidinė arba silikoninė gumos izoliacija. Skirtas apsaugoti viršutines elektros linijas ant elektros stulpų, transformatorinėse pastotėse ir kaimo elektros skirstomuosiuose tinkluose, kur reikalingas išorinis montavimas.

Visi vakuumo jungiklių (VCB) modeliai pagaminti pagal IEC 62271-100 standartą. Spyruokliniai energijos kaupimo mechanizmai priima kintamosios / nuolatinės srovės 110 V arba 220 V valdymo ritės. Įrenginiai patikrinti veikimui tiek 50 Hz, tiek 60 Hz dažniu. Šaltųjų klimatų rinkoms prieinamos žemos temperatūros tepalo ir šildytuvo parinktys.

Pagrindiniai vakuumo jungiklių (VCB) techniniai duomenys

• Vakuumo pertraukimo technologija: Lankų gesinimas uždarytame vakuumo pertraukiklyje esant slėgiui mažesniam nei 10⁻³ Pa – nereikia SF6, alyvos ar lankų gesinimo kamerų priežiūros visą nustatytą eksploatacijos laikotarpį.
• Įtampų klasės apimtis: 12 kV, 24 kV ir 40,5 kV konfigūracijos padengia visą vidutinės įtampos skirstomąją sistemą vieno produkto šeimos pagrindu.
• Nuolatinės srovės ir nutraukimo charakteristikos: 630 A iki 3150 A nuolatinė nominalioji srovė; 25 kA iki 40 kA nominalioji trumpojo jungimo nutraukimo galia, priklausomai nuo modelio ir įtampų klasės.
• Mechaninė atsparumas: Kiekvienas vakuumo jungiklis (VCB) yra įvertintas 30 000 mechaninių ciklų ir 10 000 elektrinių ciklų atlikimui – priežiūros nereikalaujantys vakuumo pertraukiklių moduliai, tinkami įrenginiams su ribota vietine aptarnavimo infrastruktūra.
• Valdymo grandinės lankstumas: Kintamosios ir nuolatinės srovės 110 V arba 220 V varikliai, uždarymo ir atjungimo nuo nuotolinio valdymo ritės; papildomųjų jungiklių blokai prieinami apsaugos relėms integruoti ir SCADA padėties grįžtamajam ryšiui.
• SF6 nebuvimo projektavimas: Vakuumo pertraukimas visiškai pašalina SF6 dujas. Naudojant šią technologiją komunalinėms ir pramoninėms įmonėms rinkose, kuriose galioja aktyvūs šiltnamio efektą sukeliančių dujų pirkimo apribojimai – įskaitant Europos rinkas, kur SF6 naudojimui taikoma vis didesnė reguliavimo kontrolė – dujų valdymas iš viso pašalinamas iš techninės priežiūros srities.
• Pritaikymas senesniems įrenginiams: VS1 serijos matmenys atitinka VS1, VD4 ir 3AH5 senųjų jungiklių matmenis, todėl galima tiesiogiai keisti pasenusius įrenginius be skrynios modifikavimo.

Bendrosios paraiškos

Vakuumo jungiklis (VCB) 12 kV–40,5 kV diapazone yra pagrindinis jungimo ir apsaugos elementas įvairiose vidutinės įtampos įrenginių srityse:

• Komunalinėse pirminėse ir antrinėse transformatorinėse pastotėse – įeinančių maitinimo linijų jungimas ir magistralės sekcijos apsauga.
• Pramoninės galios skirstymo sistemos – variklių maitinimo linijos, transformatorių maitinimo linijų apsauga ir generatorių įėjimo apsauga.
• KYN28 metalinės apsauginės įrangos skydeliai – fiksuotos ir ištraukiamos pertraukiklių pozicijos.
• Oro linijų skirstymo maitinimo linijos – stulpuose montuojami atviro tipo automatiniai pertraukikliai kaimo ir miesto tinklo maitinimo linijų apsaugai.
• Atsinaujinančių energijos šaltinių prijungimas prie tinklo – vidutinės įtampos (MV) jungiamoji įranga saulės elektrinėms ir vėjo elektrinėms.
• Tinklo modernizavimo ir pakeitimo projektai – senų pertraukiklių tiesioginis pakeitimas esamuose skydeliuose naudojant suderinamą VS1 serijos montavimo kontūrą.

Senėjančios jungiamosios įrangos keitimo poreikis sudaro reikšmingą vidutinės įtampos (MV) pertraukiklių pirkimų dalį Rytų Europos ir Sąjungos nepriklausomų valstybių (CIS) rinkose, įskaitant Rusiją ir Lenkiją, kur anksčiau pastatytos elektros tinklo infrastruktūros sistemos sistemingai modernizuojamos. VS1 serijos vakuumo pertraukiklių (VCB) vienetai turi matmeninę suderinamumą su senaisiais montavimo kontūrais, todėl ši savybė yra tiesiogiai svarbi pirkėjams, vykdantiems esamų transformatorinių pastatų modernizavimo projektus šiose regionuose.

Kaip pasirinkti tinkamą vakuumo jungiklį (VCB)

Tinkamo vakuumo jungiklio (VCB) konfigūracijos parinkimas reikalauja nuoseklių sprendimų priėmimo per kelis etapus. Kiekvienas žingsnis susiaurina technines charakteristikas prieš einant prie kito.

1 žingsnis – patvirtinti sistemos įtampų klasę. Nustatykite vidutinės įtampos (MV) tinklo nominalią įtampą. VS1-12, VSG-12 ir ZW32-12 modeliai pritaikyti 12 kV sistemoms. VS1-24 ir VSG-24 modeliai skirti 20 kV ir 24 kV tinklams. 35–40,5 kV taikymo atvejais patikrinkite, ar pasirinktas įrenginys turi tinkamą išlaikomąją įtampą ir BIL reikšmę sistemos laikinosioms apkrovoms – ypač tinkluose su dideliais aukštutiniais laidais ar dažnai vykstančiomis jungimo operacijomis.

2 žingsnis – nustatyti, ar montavimas bus patalpose ar lauke. Vidiniams metaliniais korpusais apsaugotiems jungikliams (KYN28 ir analogiškiems) naudojami VS1-12, VSG-12, VS1-24 arba VSG-24 serijos įrenginiai. Virš žemės įrengtiems stulpo montavimo arba lauko kiosko taikymams reikalingas orlaivio tipo jungiklis ZW32-12 su oro atsparia izoliacija, kurios klasė pritaikyta lauko sąlygoms. Vidinėms sąlygoms skirtos vakuumo jungtys lauke naudoti yra techninė klaida, kuri greitina izoliacijos senėjimą – skirtumas tarp vidinių ir laukinių sąlygų klasifikacijų yra aiškus ribos nustatymas, o ne neaiškioji zona.

Žingsnis 3 – Pasirinkti fiksuotą arba ištraukiamą konfigūraciją. Pasirinkimas tarp nuolatinės montavimo ir ištraukiamosios vakuumo jungiklio (VCB) įrangos dalinai priklauso nuo jūsų techninės priežiūros organizacijos veiklos modelio – ne tik nuo kapitalinių sąnaudų palyginimo. Ištraukiamosios įrangos nauda yra didžiausia, kai įrenginys reikalauja dažnų funkcinio testavimo, planuoto techninės priežiūros prieigos per veikiančios elektrinės išjungimo langus arba galimybės greitai pakeisti jungiklį be skydo atjungimo. Jei sistema gali būti visiškai išjungta techninei priežiūrai ir prieiga prie jungiklio reikalinga retai, papildomos išlaidos ir didesnis spintos gylis dėl ištraukiamojo vežimėlio mechanizmo pagrįsti sunkiau. Komunalinėse transformatorinėse pastotėse su vieno maitinimo linijos priklausomybe ir pramonės įmonėse, kur reikalingas aukštas veikimo laikas, dažniausiai nurodomos ištraukiamosios konfigūracijos.

Žingsnis 4 – Patikrinkite nustatytą srovę ir aplinkos temperatūros sumažinimą. Nominalus srovės reikšmė VCB tipų lentelėse grindžiama 40 °C aplinkos temperatūros prielaida pagal IEC 62271-100 standartą. Klimatuose, kuriuose aplinkos temperatūra reguliariai viršija 45–50 °C – tai aktualu įrenginiams, montuojamiems Afrikoje, Vidurio Rytuose, Pietryčių Azijoje ir kai kuriose Pietų Amerikos dalyse – efektyvus saugus nuolatinis apkrovimas yra žemesnis nei tipų lentelėse nurodyta reikšmė. Prieš nurodant visą nominaliąją tipų lentelės reikšmę karštuose klimatuose, patvirtinkite taikomą apkrovos sumažinimo koeficientą. Tai taikoma visoms VS1-12, VSG-12, VS1-24, VSG-24 ir ZW32-12 serijoms.

5 žingsnis – Patvirtinkite valdymo grandinės įtampą ir papildomųjų jungiklių reikalavimus. Užsakymo etape būtina patvirtinti valdymo ritės įtampą (kintamoji / nuolatinė 110 V arba 220 V), uždarymo ritės tipą, šuntinio išmetimo ritės buvimą bei papildomųjų jungiklių bloko konfigūraciją. Valdymo grandinės įtampos neatitikimai, nustatyti paleidimo metu, dažnai sukelia delsas, kurios lengvai išvengiamos, jei viskas teisingai nurodyta užsakyme.

Pirkimo svarstymai tarptautiniams pirkėjams

Kai užsakoma vakuumo jungiklių (VCB) įranga užsienio projektams, taip pat svarbu patikrinti rinkos specifines sertifikavimo sąlygas, kaip ir patvirtinti IEC techninius rodiklius. Atitiktis IEC 62271-100 standartui nustato techninę bazę, tačiau ji ne visada pakanka įrenginio leidimui įdiegti rinkose, kuriose taikomos papildomos nacionalinės sertifikavimo sąlygos. Rusija, Brazilija ir Indonezija yra rinkų pavyzdžiai, kuriose vietinės sertifikavimo sąlygos, viršijančios IEC atitikties reikalavimus, istoriškai trukdė vidutinės įtampos jungiklių įrenginių importo išleidimui. Sertifikavimo būklė ir turimi dokumentai turi būti patvirtinti su tiekėju dar klausimų etape, prieš patvirtinant pirkimo užsakymą.

Praktika pramonėje, kai vakuumo jungiklis (VCB) vertinamas remiantis akredituotų trečiųjų šalių laboratorijų išduotais tipų bandymų ataskaitomis – o ne savarankiškai deklaruojama atitiktis – atitinka pripažintų tarptautinių elektros standartų organizacijų bendruosius nurodymus. Pirkėjai turėtų reikalauti tipų bandymų sertifikatų konkrečiems techniniams parametrams, kurie yra įsigyjami, ypač projektams, kuriems taikoma komunalinės tarnybos peržiūra arba kuriems reikalinga plėtros bankų finansavimo kvalifikacija.

Pirkėjams, kurie įsigyja įrangą kelioms įtampoms – pavyzdžiui, derina 12 kV ir 24 kV VCB vienetus po pastotės plėtros arba daugiašakio maitinimo projekto – vieno tiekėjo siūloma viso vidutinės įtampos diapazono gaminių eilė sumažina kvalifikavimo ir dokumentų parengimo pastangas lyginant su atskirų tiekėjų santykiais kiekvienai įtampos kategorijai. Ši eilė apima 12 kV, 24 kV ir 40,5 kV konfigūracijas.

Dokumentų reikalavimai – įskaitant tipų bandymų sertifikatus, matmenų brėžinius, pagalbinių laidų schemą, valdymo grandinės schemą ir montavimo instrukcijas – turi būti pareikalauti ir peržiūrėti prieš siuntimą. Projektams, kurių tikslinė rinka – Rusija ar Rytų Europa, GOST susijusius dokumentus ir muitinės reikalavimus reikia aiškintis su tiekėju užsakymo patvirtinimo etape, kad būtų išvengta pristatymo delsų paskirties uoste.