Anahtarlama ekipmanı genellikle devre kesicilerle donatılmıştır; devre kesiciler, devre anahtarlama kontrolünden ve arıza korumasından sorumlu temel bileşenlerinden biridir. İşte bir döküm:
1.Şalterlerdeki devre kesicilerin merkezi rolü
Fonksiyonel entegrasyon
Anahtarlama ekipmanı, kontrol, koruma, ölçüm ve sinyalizasyon fonksiyonlarını birleştiren güç sisteminin "dağıtım merkezidir". Anahtar bir bileşen olarak devre kesiciler aşağıdaki gibi çalışır:
Devrelerin manuel/otomatik olarak açılması ve kapatılması (örn. ekipman bakımı sırasında güç kaynağının izolasyonu);
Aşırı yüklemeyi, kısa devreyi, düşük basıncı vb. önleyin (ekipmanın yanmasını veya alev almasını önleyin);
Otomasyon sistemleriyle ara bağlantı (örneğin, devre kesicilerin kapanması ve açılmasının PLC uzaktan kontrolü ile).
Yapısal Gereklilik
Anahtarlama ekipmanının tipik yapıları arasında bir bara bölmesi, devre kesici bölmesi, kablo bölmesi ve ikincil kontrol bölmesi bulunur. Devre kesici, devre kesici bölmesine bağımsız olarak monte edilir, bara ile güç kaynağına bağlanır ve tam bir güç dağıtım devresi oluşturmak için kabloyla yüke bağlanır. Devre kesici yoksa şalt cihazı yalnızca kablo branşman kutusu rolünü oynayabilir, kontrol ve koruma işlevlerini kaybedebilir. Farklı Hücre Tiplerinin Devre Kesici Konfigürasyonu
Alçak-gerilim şalt donanımı (örneğin GCK, GCS ve MNS)
Devre kesici kesici türleri: ACB, MCCB, MCB.
Uygulama senaryoları:
Gelen anahtarlama donanımı: 630A ila 6300A arası AC / DC kabloları, ana güç kaynağını bağlamak ve bağlantısını kesmek ve kısa-devre koruması sağlamak için kullanılır.
Çıkış şalt donanımı: Yük-kontrollü dal devreleri için kalıplanmış devre kesiciler (MCCB, 10A - 1600A) veya MCB, 1A - 125A.
Kondansatör Kompanzasyon Anahtarlama Ekipmanları: Reaktif güç kompanzasyon cihazlarının anahtarlanması için özel devre kesiciler kullanılır.
Yüksek-gerilim şalt donanımı (örneğin KYN28 ve XGN15)
Devre kesici tipi: Vakumlu devre kesiciler (VS1 ve VN2) ve SF6 devre kesiciler (LW8). Uygulama Senaryoları:
Giriş Şalt Donanımı: 10kV-35kV ve 1250A-400A dereceli vakumlu devre kesiciler, HV gücü için anahtarlama ve kısa devre korumasından sorumludur.
Giden Anahtarlama Donanımı: Vakumlu devre kesiciler, transformatörler ve motorlar gibi yüksek-voltajlı yükleri kontrol eder ve arıza kapasiteleri, yükün başlangıç akımıyla eşleşmelidir.
PT Şalt Sistemi: gerilim transformatörlerinin korunması için küçük vakumlu devre kesiciler.
Özel-Amaçlı Şalt Donanımı
Kutu-Türü Trafo Merkezleri: yüksek gerilim tarafında Vakumlu devre kesiciler kullanılır, alçak gerilim tarafında ise yüksek gerilim entegre koruması sağlamak için çerçeve devre kesici kullanılır.
DC Anahtarlama Donanımı (metro güç kaynağı gibi): DC devre kesiciler, DC kısa-devre akımını hızlı bir şekilde kesmek için kullanılır (DC kesintileri, AC kesintilerinden daha zordur).
3. Yeni Enerji Şalt Donanımı (fotovoltaik (PV), rüzgar enerjisi vb.): İnvertörler tarafından korunan devre kesiciler, elektriğin şebekeye geri dönmesini önlemek için kullanılır. Devre kesiciler ve Diğer Şalt Bileşenleri arasındaki işbirliği
Devre kesicilerle çalışma
Yüksek-voltaj anahtarlama donanımı: devre kesici, yük akımını ve kısa-devre akımını kesmekten sorumludur; ayırıcı ise devre kesici atladıktan sonra güç kaynağını yalıtmaktan ve güvenli bakımı sağlamak için "net kesme noktaları" oluşturmaktan sorumludur.
Alçak-voltaj şalt donanımı: Bazı tasarımlarda çift izolasyon elde etmek için devre kesicilerin ve devre kesicilerin bir kombinasyonu kullanılır.
Akım trafolarıyla etkileşim
CT'ler devre akımlarını gerçek zamanlı olarak izler ve aşırı yük röleleri ve kısa-devre serbest bırakma cihazları gibi devre kesici koruma cihazlarına sinyaller iletir.
Akım anormal olduğunda koruyucu cihaz devre kesiciyi tetikleyerek arızalı devreyi atlayıp bağlantısını keser.
Otomatik sistemlerle entegrasyon
Modern şalt cihazları, devre kesici durumunu (kapalı ve açık konum, arıza kayıtları) iletişim arayüzleri (örn. RS485 ve Ethernet) aracılığıyla izleme sistemine yükleyen akıllı kontrolörlerle donatılmıştır.
Bu, uzaktan operasyonlara, arıza uyarılarına ve enerji verimliliği yönetimine olanak sağlar.
4. Devre Kesicinin Eksik Anahtarlama Ekipmanına İlişkin Bir Örnek Olay İncelemesi
Kablo branşman kutusu
Yapı: Yalnızca bara, kablo konnektörleri ve yalıtkan içerir; devre kesici yok. İşlev: Yalnızca kablo dallandırma ve bağlantı için olup kontrol veya koruma özelliği yoktur.
Sınırlamalar: Aşağı yöndeki bir yük kısa devre yaparsa-, güç kesintisini uzatabilecek şekilde yukarı yöndeki devre kesicilerle korunmalıdır.
Basit güç dağıtım kutusu
Yapı: Sigorta + bıçak anahtarları.
Soru:
Sigorta attıktan sonra, gücün hızla geri gelmesini önlemek için değiştirilmesi gerekir.
Bıçak anahtarında kısa devre koruması yoktur- ve ek sigortalar gerektirir.
Uygulanabilir Senaryolar: Geçici elektrik talebi veya düşük güvenilirlik gereksinimleri.
V. Anahtarlama ekipmanını seçerken devre kesicilerle ilgili önemli hususlar
Yük Türleri
Motor Yükleri: Başlangıç akımını göz önünde bulundurun (genellikle nominal akımın 5-7 katı), devre kesiciyi seçin, devre kesicinin yeterli kesme kapasitesine sahip olması gerekir.
Aydınlatma Yükü: Sabit akım için standart kalıp-pres kutusu devre kesici kullanılabilir.
Kapasitans Yükü: Ani akımlardan dolayı ekipmanın hasar görmesini önlemek için ters harmonik bir devre kesici gereklidir.
Çevrenin durumu
Yüksek sıcaklık ortamı: Yüksek sıcaklığa dayanıklı devre kesiciyi seçin (örn. nominal çalışma sıcaklığı 70 dereceden büyük veya ona eşit). Nemli ortamlar: Yoğuşmanın kısa devreye neden olmasını önlemek için IP65 veya daha yüksek koruma derecesine sahip bir devre kesici seçin.
Aşındırıcı ortamlar: Paslanmaz çelik gövdeli veya korozyona dayanıklı kaplamalı devre kesicileri seçin.
Sistem koordinasyonu
5. Koruma seviyelerinin yukarı ve aşağı eşleştirilmesi: Aşırı açmayı önlemek için üstteki devre kesici alttaki devre kesiciden daha uzun süre-çalışmalıdır.
Kısa-devre akımı hesaplaması: sistemin kısa-devre kapasitesine göre devre kesiciyi (örneğin. 50kA, 65kA) seçin.
VI. GİRİŞ Özetler
Standart Konfigürasyon: Panoların %90'ından fazlası (alçak gerilim, yüksek gerilim veya özel amaçlı), devre kontrolü ve korumasının temelini oluşturan devre kesicilerle donatılmıştır.
İstisnalar: Kablo branşman kutuları ve basit dağıtım kutuları gibi koruma gereksinimi olmayan ekipmanlar devre kesiciyle donatılmayacaktır. Bununla birlikte, bu tip ekipmanlar sıklıkla üst koruyucu donanıma ihtiyaç duymaktadır ve bu da uygulanabilirliğini sınırlamaktadır.
Güvenli ve emniyetli ve güvenilir şalt sisteminin çalışmasını sağlamak için yük özelliklerine, çevre koşullarına ve sistem gereksinimlerine göre uygun devre kesici tipini ve parametrelerini seçin.
