Φανταστείτε να σταματήσει ξαφνικά η γραμμή παραγωγής ενός μεγάλου εργοστασίου, να παραλύσει ένα κέντρο δεδομένων από διακοπή ρεύματος ή να μην λειτουργεί ο απαραίτητος εξοπλισμός ενός νοσοκομείου.Πίσω από αυτά τα σενάρια συχνά κρύβονται κρυμμένοι κίνδυνοι στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειαςΟι διακόπτες χαμηλής τάσης χρησιμεύουν ως ζωτικής σημασίας προστατευτική μέθοδος προστασίας των ηλεκτρικών γραμμών ζωής αυτών των κρίσιμων εγκαταστάσεων.Η κατανόηση των βασικών τεχνολογιών και των κριτηρίων επιλογής είναι ουσιώδης για τη διασφάλιση της ασφάλειας, αξιόπιστη και αποδοτική λειτουργία του συστήματος ενέργειας.
Λειτουργώντας ως το "κέντρο ελέγχου" ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας, οι διακόπτες χαμηλής τάσης ενσωματώνουν συσκευές προστασίας κυκλωμάτων όπως διακόπτες, ασφάλειες και διακόπτες για την προστασία, τον έλεγχο, τηνκαι απομόνωση ηλεκτρικού εξοπλισμούΤα συστατικά αυτά στεγάζονται μέσα σε μεταλλικές δομές, με πολλαπλές τέτοιες δομές να σχηματίζουν μια μονάδα διακόπτη ή συναρμολόγηση.καθώς και σε μεσαίες έως μεγάλες εμπορικές και βιομηχανικές εγκαταστάσεις, τα συστήματα αυτά ακολουθούν τα πρότυπα IEEE στη Βόρεια Αμερική και τα πρότυπα IEC αλλού.
Η συσκευή μεταλλικού διακόπτη χαμηλής τάσης αποτελεί ένα τριφασικό προϊόν διανομής που έχει σχεδιαστεί για την ασφαλή, αποτελεσματική,Ηλεκτρικό εξοπλισμό που λειτουργεί με αξιόπιστη ισχύ και λειτουργεί σε τάσεις έως 1000 βολτ και ρεύματα που φτάνουν τα 6000 αμπερίωνΤα τυπικά χαρακτηριστικά των συσκευών διακόπτη ANSI/NEMA επεκτείνονται σε 635 βολτ με χαρακτηριστικά συνεχούς ρεύματος λεωφορείου έως 10.000 αμπερίων για παράλληλες διαμορφώσεις τροφοδοσίας.
Τοποθετείται στην πλευρά χαμηλής τάσης των μετασχηματιστών διανομής (με τη συνδυασμένη μονάδα που ονομάζεται υποσταθμός), ο εξοπλισμός αυτός τροφοδοτεί τα κέντρα ελέγχου κινητήρων χαμηλής τάσης, τα πάνελ διανομής,και διάφορες περιοχές των υποκαταστημάτωνΕξυπηρετεί κρίσιμες εφαρμογές σε βαριά βιομηχανία, κατασκευή, εξόρυξη, πετροχημικά, υπηρεσίες κοινής ωφέλειας, επεξεργασία νερού, κέντρα δεδομένων και εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης.
Μια τυποποιημένη διαμόρφωση διακόπτη χαμηλής τάσης διαθέτει τρία απομονωμένα διαμερίσματα, δημιουργώντας μια ισχυρή αμυντική δομή:
- Τμήμα διακόπτη:Βιότοπα στεγάζει έως τέσσερις διακόπτες ισχύος με ατομική απομόνωση για την πρόληψη της εξάπλωσης σφάλματος
- Τμήμα του λεωφορείου:Τοποθετείται πίσω από διακόπτες με μονωτικά φράγματα μεταξύ γειτονικών τμημάτων λεωφορείου
- Τμήμα καλωδίων:Τοποθετείται στο πίσω μέρος με προαιρετικά αεριζόμενα διαχωριστικά και προσβάσιμα πάνελ για συνδέσεις καλωδίων
Ο σχεδιασμός της πίσω πρόσβασης αυξάνει την ασφάλεια με την πρόληψη τυχαίας επαφής με ενεργούς αγωγούς και με την εξάλειψη της ζημίας από το φλας τόξου.Εναλλακτικές διαμορφώσεις πρόσβασης στο μπροστινό μέρος επιτρέπουν τοποθεσίες τοίχου παρόμοιες με τα πάνελ διανομής.
Οι κατακόρυφοι ανελκυστήρες συνδέονται με επαφές διακόπτη, ενώ οι οριζόντιοι κύριοι λεωφορεία συνδέουν γειτονικά τμήματα.Η μόνωση μεταξύ των φάσεων διατηρείται μέσω κατάλληλων κενών αέρα ή υλικών που εφαρμόζονται όταν η απόσταση αποδεικνύεται ανεπαρκής.
Οι χαμηλής τάσης διακόπτες τροχιάς (LV-PCB) με ενσωματωμένες μονάδες ταξιδιού παρέχουν κρίσιμη προστασία από βραχυκύκλωμα και υπερφόρτωση.συσκευές που τοποθετούνται σε πόρτες μπορούν να διακόπτουν λάθη μέσω επαφών διαχωρισμένων από αέρα (σε αντίθεση με τους διακόπτες κενού μέσης τάσης), κερδίζοντας την ονομασία "αεροδιακόπτης".
Οι κρίσιμες παραμέτρους επιλογής περιλαμβάνουν:
- Μέγιστη τάση (συνήθως 635V)
- Δυναμική συχνότητα (50/60Hz)
- Τάξη μόνωσης (2.2kV)
- Συνεχή ρεύμα (έως 10.000A)
- Αντιστέκονται σε βραχυκυκλώματα (έως 200kA)
- Σύντομη αντοχή (έως 100kA για 30 κύκλους)
Οι σύγχρονες συσκευές διακόπτη ενσωματώνουν εξελιγμένα συστήματα μείωσης των αναλαμπών τόξου:
- Συσκευές για σβήσιμο τόξου
- Κατασκευή ανθεκτική σε τόξο
- Ζώνη-επιλεκτικής διασύνδεσης (ZSI)
- Συστήματα συντήρησης για τη μείωση της λάμψης τόξου
- Ειδικοί αναμεταδιδαστές ανίχνευσης
- Προστασία διαφορικού λεωφορείου
Τα βασικά διοικητικά πρότυπα περιλαμβάνουν:
- Αρμόδια για την παρακολούθηση της χρήσης:20.1 (συσκευαστή LV με μεταλλικό περίβλημα)
- Αρμόδια για την παρακολούθηση της χρήσης:20.7 (δοκιμασία σφαλμάτων τόξου)
- UL 1558/UL 1066 (πρότυπα διακόπτη)
Η κρίσιμη τιμή αυτή (SCCR) καθορίζει το μέγιστο ρεύμα σφάλματος που μπορεί να αντέξει με ασφάλεια το σύνολο για ≥ 4 κύκλους σε ονομαστική τάση.Η ονομαστική ικανότητα ολόκληρου του διακόπτη αντιστοιχεί στην χαμηλότερη ικανότητα του διακόπτη.
Για τον καθορισμό του μέγιστου ρεύματος που μπορεί να διακόψει με ασφάλεια μια διάταξη προστασίας, ο αριθμός αυτός πρέπει να υπερβαίνει τόσο τον αριθμό αντοχής του διακόπτη όσο και το διαθέσιμο ρεύμα βλάβης του συστήματος.
Αυτή η ικανότητα διπλής συνιστώσας (συνήθως διάρκειας 30 κύκλων) δείχνει την ικανότητα του συγκροτήματος να αντέχει συγκεκριμένα ρεύματα σφάλματος χωρίς ζημιά, κρίσιμη για τον επιλεκτικό συντονισμό.
Ο σωστός συντονισμός εξασφαλίζει μόνο τις κοντινότερες διαδρομές του διακόπτη κατά τη διάρκεια σφαλμάτων, διατηρώντας την αξιοπιστία του συστήματος.Η προσέγγιση αυτή μπορεί να αυξήσει την ενέργεια σύγκρουσης, απαιτώντας προσεκτική NEC 240.87 συμμόρφωση για την άμβλυνση της λάμψης τόξου.
Ενώ και τα δύο διανέμουν ενέργεια, οι διακόπτες προσφέρουν ανώτερα χαρακτηριστικά:
- Αποσύρσιμοι, λειτουργικοί διακόπτες έναντι σταθερών MCCB
- 30 κύκλους αντοχής έναντι 3 κύκλων
- Προχωρημένη προστασία από λάμψη τόξου
- Ενισχυμένες ικανότητες συντονισμού
Ο εκσυγχρονισμός μέσω ευφυών ηλεκτρονικών συσκευών (IEDs) ̇ συμπεριλαμβανομένων ευφυών διακόπτες, αισθητήρων και αναμεταδιδαστών με βάση μικροεπεξεργαστές ̇ επιτρέπει την προηγμένη παρακολούθηση, ανάλυση,και βελτιστοποίηση συστημάτων με βάση το σύννεφο για βελτίωση της ασφάλειας και της απόδοσης.