Thiết bị chuyển mạch điện là gì? Thành phần, loại và chức năng
Thiết bị đóng cắt điện là tập hợp các thiết bị chuyển mạch, bảo vệ, điều khiển và cách ly dùng để quản lý các mạch điện. Tùy thuộc vào thiết kế, nó có thể chứa cầu dao, công tắc, bộ ngắt kết nối, thanh cái, rơle bảo vệ, máy biến áp đo lường và thiết bị đo sáng. Mục đích của nó không chỉ đơn giản là phân phối điện: nó còn giúp khắc phục các sự cố về điện, kiểm soát các bộ cấp nguồn và thiết lập sự cách ly cần thiết để bảo trì. Sự sắp xếp chính xác thay đổi tùy theo cấp điện áp, cách lắp đặt, sơ đồ bảo vệ và các tiêu chuẩn áp dụng.
Dành cho ai hỏi thiết bị đóng cắt điện là gì, nó giúp tách biệt các nhiệm vụ của hệ thống khỏi tủ vật lý. Bộ ngắt mạch là một thành phần; một cụm thiết bị đóng cắt phối hợp một số thành phần để phục vụ một phần xác định của hệ thống điện. JSGK giới thiệu các thiết bị đóng cắt điện áp cao, tủ điện áp thấp và các thiết bị mạch vòng trong phạm vi của mình. danh mục thiết bị điện, mang lại cho người mua dự án những điểm khởi đầu của dòng sản phẩm thay vì một cấu hình phổ quát.
Thiết bị đóng cắt điện thực sự làm gì?
Thiết bị đóng cắt có ba chức năng liên quan chặt chẽ với nhau: kiểm soát, bảo vệ và cách ly. Mỗi chức năng có thể sử dụng các thiết bị khác nhau, ngay cả khi nhiều chức năng được tập hợp thành một dòng.
Điều khiển: Mở, đóng và định tuyến mạch
Thiết bị chuyển mạch cho phép người vận hành hoặc hệ thống điều khiển mở và đóng các mạch được chỉ định, tùy theo mức hoạt động của chúng. Các đoạn vào, các bộ ghép nối bus và các nhánh ra có thể được bố trí để phù hợp với sơ đồ một tuyến. Thiết bị chuyển mạch phù hợp với dòng điện tải bình thường không được tự động đánh giá để ngắt ngắn mạch; đặc điểm kỹ thuật của thiết bị phải xác định nhiệm vụ của nó.
Bảo vệ: Phát hiện và xóa lỗi
Các chức năng bảo vệ có thể phản ứng với tình trạng quá dòng, ngắn mạch, chạm đất hoặc các điều kiện khác do thiết kế hệ thống xác định. Rơle bảo vệ có thể đánh giá các phép đo và bắt đầu cắt, trong khi bộ ngắt mạch được định mức phù hợp sẽ ngắt dòng điện sự cố. Một số thiết bị điện áp thấp kết hợp chức năng bảo vệ và ngắt điện trong một thiết bị. Cả sự tồn tại của rơle hay nhãn ghi 'được bảo vệ' đều không chứng tỏ rằng một kế hoạch hoàn chỉnh đã được phối hợp.
Cách ly: Thiết lập ranh giới điện an toàn
Sự cách ly khác với việc ngắt dòng điện sự cố. Dao cách ly hoặc bố trí cách ly khác được chọn và vận hành theo chức năng danh định của nó và các yêu cầu của hệ thống lắp đặt. Việc bảo trì yêu cầu các quy trình an toàn được ủy quyền của địa điểm, việc xác minh và các biện pháp nối đất hoặc nối đất phù hợp; Chỉ riêng vị trí công tắc tủ không được coi là bằng chứng cho thấy công việc có thể bắt đầu.
| chức năng | Thiết bị điển hình | Người mua nên xác nhận |
|---|---|---|
| Kiểm soát | Công tắc, cầu dao, công tắc tơ hoặc cơ cấu vận hành | Sơ đồ mạch và nhiệm vụ chuyển mạch |
| Bảo vệ | Rơle, cảm biến, bộ ngắt bảo vệ và thiết bị ngắt định mức | Mức độ lỗi, phối hợp và các chức năng bảo vệ cần thiết |
| Cách ly | Dao cách ly, thiết bị nối đất và khóa liên động nếu được thiết kế | Bố trí cách ly và yêu cầu an toàn của dự án |
Những thành phần nào bên trong thiết bị đóng cắt?
Các thành phần của thiết bị đóng cắt điện phụ thuộc vào việc thiết bị đó là cụm LV, dòng MV có vỏ bọc kim loại hay thiết kế khác. Sau đây là những chức năng phổ biến, không khẳng định rằng mọi tủ đều chứa mọi món đồ.
Bộ ngắt mạch, công tắc và bộ ngắt kết nối
Bộ ngắt mạch được chọn để mang và ngắt dòng điện trong các điều kiện xác định. Công tắc tải và bộ ngắt kết nối có vai trò chuyển mạch hoặc cách ly riêng, không được coi là có thể thay thế cho nhau. Việc bố trí vận hành và khóa liên động chính xác phải được xem xét trên sơ đồ được phê duyệt cuối cùng.
Thanh cái, kết nối và ngăn cáp
Thanh cái tạo thành các đường dẫn điện giữa nguồn cấp vào và nguồn ra. Việc lắp ráp có thể có một bus chính, các bus phân đoạn, các kết nối nhánh và các không gian kết cuối cáp. Dòng điện định mức, khả năng chịu ngắn mạch, khe hở cách điện và cách bố trí vỏ bọc ảnh hưởng đến việc bố trí hoàn chỉnh. Chỉ hình thức bên ngoài của thanh cái không quyết định được hiệu suất định mức của nó.
Rơle bảo vệ, máy biến áp và bộ điều khiển thiết bị
Máy biến dòng (CT) và máy biến điện áp (VT) khi được lắp đặt sẽ cung cấp tín hiệu đo lường cho các thiết bị đo lường và bảo vệ. Rơle bảo vệ xử lý các đầu vào này theo cài đặt và logic; đồng hồ đo, đèn báo, tiếp điểm phụ và thiết bị liên lạc hỗ trợ vận hành và giám sát. Người mua nên phân biệt các tính năng mà sơ đồ một đường yêu cầu với các phụ kiện tủ tùy chọn.
| thành phần | Vai trò chính | Câu hỏi đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|---|
| Bộ ngắt mạch | Gián đoạn dòng điện định mức và các lỗi được chỉ định | Điện áp định mức, dòng điện và nhiệm vụ ngắt là gì? |
| Thanh cái | Phân phối hiện tại giữa các mạch | Xe buýt được sắp xếp và đánh giá như thế nào? |
| CT / VT | Tín hiệu đo lường | Tỷ lệ, đẳng cấp và gánh nặng nào được yêu cầu? |
| Rơle bảo vệ | Logic bảo vệ và tín hiệu ngắt | Những chức năng và giao diện nào được chỉ định? |
| Điều khiển và đo lường | Vận hành, trạng thái và giám sát | Những chỉ dẫn và thông tin liên lạc nào được yêu cầu? |
Thiết bị đóng cắt điện áp thấp, trung bình và cao áp không phải là sản phẩm giống nhau
Thiết bị đóng cắt bao gồm một nhóm thiết kế thay vì một tủ đa năng. Thiết bị điện áp thấp thường phục vụ các tòa nhà hạ lưu và phân phối công nghiệp. Các tổ hợp trung thế thường phục vụ các nguồn cấp điện công nghiệp và các mạch phân phối tiện ích. Việc lắp đặt điện áp cao có thể bao gồm các cách sắp xếp vỏ bọc, ngắt điện, cách điện và trạm biến áp khác nhau. Các ranh giới LV/MV/HV cụ thể và các tiêu chuẩn kiểm tra hiện hành phụ thuộc vào khu vực pháp lý và hệ thống tiêu chuẩn của dự án; một bảng giới hạn toàn cầu sẽ gây hiểu nhầm.
của JSGK thiết bị chuyển mạch cao áp trang xác định KYN, XGN và các dòng tủ có vỏ bọc bằng kim loại liên quan để tiếp nhận, phân phối, bảo vệ, giám sát và đo lường. của nó tủ điện phân phối và đóng cắt hạ thế trang cung cấp lộ trình sản phẩm riêng cho các hệ thống hạ nguồn. Các trang đó xác định các dòng sản phẩm chứ không phải lời hứa rằng tất cả các tính năng xếp hạng hoặc bảo vệ đều có sẵn trong mọi cấu hình.
Thiết kế cách nhiệt bằng không khí và cách nhiệt bằng khí
Công nghệ cách điện là một lựa chọn khác không phụ thuộc vào loại điện áp. Thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí sử dụng không khí làm môi trường cách điện chính trong thiết kế liên quan. Thiết bị cách điện bằng khí bao bọc các bộ phận trong môi trường khí cách điện được kiểm soát. Các phương pháp cách điện rắn và kết hợp cũng tồn tại; khả năng ứng dụng của chúng phụ thuộc vào thiết kế và tiêu chuẩn của thiết bị.
Không gian, công suất điện định mức, khả năng tiếp cận bảo trì, điều kiện môi trường và yêu cầu của dự án đều ảnh hưởng đến việc lựa chọn. Về mặt kỹ thuật, không thể khẳng định rằng GIS vượt trội hơn AIS về mặt tổng thể. Đối với dòng sản phẩm liên quan, JSGK cung cấp một thiết bị chính dạng vòng và tủ cách nhiệt bằng khí trang; Các tính năng của tủ và phương tiện cách nhiệt cuối cùng phải được xác minh bằng bảng dữ liệu thực tế.
Thiết bị đóng cắt nằm ở đâu trong hệ thống phân phối điện?
Một tuyến phân phối đơn giản hóa có thể là: nguồn cung cấp đến → chuyển mạch và bảo vệ HV hoặc MV ngược dòng → máy biến áp nơi cần chuyển đổi điện áp → thiết bị đóng cắt hạ thế → bộ cấp nguồn và tải đi. Các cấu trúc liên kết thực tế khác nhau và không phải mọi cài đặt đều tuân theo trình tự chính xác này.
Ví dụ, một trạm biến áp kiểu hộp có thể kết hợp chuyển đổi năng lượng với các chức năng phân phối và chuyển mạch điện áp cao hơn và thấp hơn trong một hệ thống tích hợp. của JSGK trạm biến áp kiểu hộp trang sản phẩm minh họa mối quan hệ hệ thống này. Thiết bị đóng cắt và máy biến áp thực hiện các công việc khác nhau: máy biến áp thay đổi cấp điện áp; thiết bị đóng cắt điều khiển, bảo vệ và cách ly các mạch kết nối với nó.
Thiết bị đóng cắt và tổng đài: Sự khác biệt là gì?
Cả hai thuật ngữ đều mô tả thiết bị phân phối điện, nhưng chúng không phải lúc nào cũng có thể thay thế cho nhau. Theo tiêu chuẩn và mua sắm ở Bắc Mỹ, thiết bị đóng cắt và tổng đài điện áp thấp có thể có các yêu cầu về kết cấu, thiết bị và tiêu chuẩn khác nhau. Ở những nơi khác, thuật ngữ và phân loại thiết bị có thể tuân theo các thông số kỹ thuật quốc gia hoặc dựa trên IEC. Thay vì cho rằng cái tên quyết định hiệu suất, hãy so sánh tiêu chuẩn sản phẩm đã thống nhất, xếp hạng lỗi, loại thiết bị, cách bố trí ngăn, yêu cầu tiếp cận và bảo trì.
Bảng có nhãn 'thiết bị đóng cắt' không được chấp nhận chỉ bằng tên của nó. Người mua nên xác minh những gì bên trong bộ phận lắp ráp cũng như nhiệm vụ vận hành và thử nghiệm mà thiết kế được gửi thực sự bao gồm.
Người mua nên chỉ định những gì trước khi lựa chọn thiết bị đóng cắt?
Biết định nghĩa thiết bị đóng cắt cơ bản là hữu ích, nhưng một báo giá thiết bị điện có ý nghĩa cần có bản mô tả dự án. Người mua thường phải chuẩn bị các thông tin sau để xem xét kỹ thuật:
- Điện áp hệ thống danh nghĩa và loại điện áp áp dụng.
- Dòng điện định mức và đại lượng mạch vào/ra.
- Mức độ ngắn mạch có sẵn và mức chịu đựng hoặc đánh giá yêu cầu.
- Sơ đồ đường đơn, sơ đồ bố trí khu vực xe buýt và tuyến lộ.
- Các yêu cầu về bảo vệ, đo lường, khóa liên động và thông tin liên lạc.
- Lắp đặt trong nhà hoặc ngoài trời, điều kiện môi trường xung quanh và địa điểm.
- Đầu vào cáp, giao diện đầu cuối và yêu cầu về vỏ bọc.
- Các hạn chế về quyền truy cập vào hoạt động và bảo trì.
- Các tiêu chuẩn dự án áp dụng và các yêu cầu về tài liệu.
- Số lượng thiết bị và giao diện phân phối cần thiết.
Những đầu vào này giúp phân biệt yêu cầu chung về dòng sản phẩm với cấu hình tủ đã được phê duyệt. JSGK yêu cầu mức điện áp, dòng điện, mức ngắn mạch, số lượng mạch, môi trường và bản vẽ để xem xét dự án. Để tiếp tục từ phần giải thích này đến việc lựa chọn thiết bị thực tế, thảo luận về các yêu cầu về thiết bị đóng cắt của bạn với JSGK và cung cấp thông tin hệ thống liên quan.
Tóm lại, thiết bị đóng cắt điện là thiết bị chuyển mạch, bảo vệ và cách ly phối hợp của hệ thống. Các thành phần, cách bố trí cách điện và hiệu suất định mức của nó thay đổi tùy theo tiêu chuẩn của mạch điện và dự án. Bắt đầu với chức năng và sơ đồ một đường, sau đó đánh giá dòng sản phẩm cụ thể và cấu hình kỹ thuật đã được xác nhận.