أنواع مفاتيح الفصل الكهربائي بالتبريد: دليل اختيار عملي

عندما واجهت مهندسة الحماية في كوالالمبور إنذارات عنفوان أثناء استبدال مفاتيح التبديل، أوقفتها عن العمل، وفحصت المقبس التحكمي، ورأت أن مفتاح الحماية الجديد فشل في الاختبار الأول له من خلاله بعد دقائق معدودة. لم يكن المكونات المتقطعة معيباً؛ ولم تتطابق وحدة الإخراج مع واجهة الغرفة أو المكونات التداخلية. يوضح هذا السيناريو التوضيحي كيف يمكن لمكونات مقطوعة التصنيف المناسب أن تكون في النهاية من النوع الخاطئ.

ملخص: تصنيف جهاز كشف الحرائق على أربعة محاور على الأقل: جهد النظام، وبيئة التركيب، وهيكل التصنيع الثابت أو القابل للسحب، والواجبات التطبيقية. تتناول المعيار IEC 62271-100 مفاتيح الدائرة الفائقة 1 كيلوفولت، بينما تتناول المعيار IEC 62271-200 أجهزة التبديل المغلقة المعدنية حتى 52 كيلوفولت، بما في ذلك. ولا يجعل أي من المعايارين من الممكن تبديل المفاتيح. تأكد من جدول التصنيف الكامل، واجهة الصندوق أو العمود، وشروط الخدمة، وسلسلة التشغيل، وأدلة الاختبار قبل اختيار نوع.

كيف يتم تصنيف مفاتيح الفراغ

إن مفتاح الحماية الفراغي يقطع التيار المتناوب داخل مفتاح الحماية الفراغي المعزول. وتوفر المجموعة المحيطة عزلًا، ووظيفة تشغيل، وموانئ توصيل، ومفاتيح تحكم، وموانع، وحماية بيئية. وبالتالي، فإن كلمة “الفراغ” تشير إلى وسيط الحماية، وليس إلى شكل ميكانيكي واحد.

ما هي الفولطيات ومستويات الحمل التي ينبغي أن تظهر في جدول VCB؟

تُعد محولات الجهد المتوسط أكثر ما ترتبط بتوزيع الجهد المتوسط، على الرغم من أن المصطلحات وحدود الفئات تختلف باختلاف السوق. تحدد مشاريع اللجنة الدولية للمعايير عادةً الجهد المقدر، مثل 3.6 و7.2 و12 و17.5 و24 و36 أو 40.5 كيلو فولت؛ وتستخدم مشاريع أمريكا الشمالية غالبًا فئات المعدات مثل 5 و15 و27 و38 كيلو فولت. هذه فئات معدات، وليست إذنًا لاختيار الجهد من الجهد النظامي وحده.

يجب أن يوضح الجدول الزمني أيضًا التيار المستمر، والتردد المقدر، وتيار كسر المقاومة، وتيار التشغيل، وتيار المقاومة القصيرة الأمد، وطول الفترة، ومستويات المقاومة العازلة، وخط سير التشغيل، ومواصفات جهد استرداد التقلبات، والجهد التشغيلي، والواجبات الخاصة بالتحويل. هذا الدليل تصنيفات مفاتيح الفراغ يُوضح سبب عدم إمكانية تحديد مدى ملاءمة المنتج من خلال قياس قيمة كولومتر واحد أو كيلو أمبير واحد. تستخدم معيار IEC 62271-100 ومعيار IEEE C37.09 واجبات اختبار محددة للتحقق من الأداء؛ فهي ليست أنظمة تصنيف بدائيّة.

متى ينبغي عليك اختيار VCB الثابت أو المنزلق؟

يتم توصيل VCB الثابت بشكل دائم داخل لوحته. يمكن أن تقلل الأشكال المتقطعة من عدد الوصلات المتحركة، مما يقلل من عمق لوحة التوزيع وتكاليفها الأولية، لكن الاعتماد على الأجهزة الواردة في الجزء العلوي قد يتطلب وقتاً أطول لإجراء الصيانة. وهو مناسب للمواقع التي لا تحتاج إلى تبديل مفاتيح البطارية بسرعة.

يتحرك محرك VCB الخانق (المسمى أيضًا "المنزلق") بين المواقف المتصلة والمختبرة والمتقطعة. تشكل التثبيتات، والستائر، والمنفذات الرئيسية، والمنفذات الثانوية، والإشارات، والتعلقات نظامًا. ولا يمكنه تسريع عملية الاستبدال إلا عندما تتوافق مواصفات مفتاح الحريق والخلايا معًا.

كيف تختلف ترتيبات VCB الداخلية والخارجية والتركيب على عمود التوزيع؟

تعتمد وحدات التحكم الداخلية على غرفة تحكم ومبنى لحمايةها من هطول الأمطار والإشعاع فوق البنفسجي والتلوث والوصول غير المصرح به وتذبذبات درجات الحرارة الكبيرة. وقد تكون ثابتة أو قابلة للرفع وتثبيتها في أجهزة تحكم مغلقة أو مغطاة بالصلب. تحدّد المعيار IEC 62271-200 متطلبات البناء والتصنيف الخاصة بأجهزة تحكم التيار المتردد المغلقة بالصلب حتى 52 كيلوفولت، بما في ذلك تلك الخاصة بـ 52 كيلوفولت؛ وتحدد المعيار تقييمات التجميع وليس فقط شاحن المقابس.

تستخدم وحدات التحكم الخارجية أغطية جانبية ومواد عازلة ومظلات وميكانيكيات وأبراج تحكم تتوافق مع الظروف الجوية. وتستخدم نسخة مثبتة على عمود لتوزيع الطاقة على ارتفاعات عالية، وقد تتضمن ميزات الحماية والاستشعار والتحكم عن بعد وعمليات إعادة الإقفال. لا يشكل كل مقبس مثبت على عمود مفتاحًا لإعادة الإقفال: تتناول معايير IEC 62271-111 وIEEE C37.60 تحديدا إعادة إقفال الدوائر التلقائية.

كيف تؤثر عملية بناء VCB على قابلية التوافق وقيمة دورة الحياة؟

إن السؤال المتعلق بدورة الحياة هو: أي ترتيب كامل يوفر التكلفة الآمنة الأدنى اللازمة للتوافر المطلوب. وفي حساب توضيحي، إذا قلّل جهاز التخريج المتوافق مع المتطلبات مدة عملية من أربع ساعات، فإن قيمته تعني القيمة التي تم توفيرها من وقت العمل والإنقطاع عن العمل، بالإضافة إلى تكاليف التخزين الاحتياطي، والتدريب، ورعاية الآليات. استخدم معدلات خاصة بموقع معين.

أي ترتيب VCB يناسب كل تطبيق؟

يمكن للتطبيق تغيير النوع الصحيح حتى عندما تشترك محولتان في نفس الجهد. قد يمنح مصنعو الطاقة الأولوية لسهولة الاستبدال والتعافي السريع؛ قد يفضل مصنّرو المحولات التي لا يتم استخدامها إلا نادراً البنية التحتية الثابتة؛ قد يتطلب الدائرة البعيدة على ارتفاعها تركيبات كهربائية ثابتة. مستويات VCB مثبتة على عمود كهربائي مع أدوات تحكم متوافقة. في مشاريع الدار الداخلية، قارن بين الاعتبارات التفصيلية المتعلقة بالدعم الداخلي والتشابك. أنواع مفاتيح الحماية الكهربائية بالجاكوز قبل قياس أبعاد لوحة التجميد.

ما هي المعايير والأدلة التي ينبغي أن تتضمنها مواصفات VCB؟

• آي إي سي 62271-100 المتطلبات واختبارات النوعية الخاصة بمكونات قطع التيار الكهربائي ذات الجهد الأعلى من 1 كيلو فولت، بما في ذلك الاختبارات المتعلقة بالتركيب والفك واللامدة والارتفاع الحراري والعمليات الميكانيكية ضمن نطاقها.
• IEC 62271-1: المواصفات العامة وشروط الخدمة الخاصة بالمعدات الكهربائية العالية الجهد والتحكم. يجب الإعلان عن ارتفاعات، ودرجات حرارة، وتلوث، وغيرها من الاختلافات.
• IEC 62271-200: المتطلبات والتصنيفات الخاصة بمعدات التحكم الكهربائي المكونة من معدن، حتى 52 كيلوفولت (kV)، بما في ذلك 52 كيلوفولت (kV). تُطبق تصنيف الدائرة الكهربائية الداخلي عند توفره على مجموعة من المعدات والتركيبات تم اختبارها، وليس على وحدة التحكم الكهربائي الفردية.
• IEEE C37.04 والIEEE C37.09: بنية التصنيف وإجراءات الاختبار الخاصة بمفصلات التيار المتردد العالية الجهد في إطار معيار IEEE. لا يتم الجمع بين تصنيفات IEC وIEEE دون التوفيق الفني.
• IEEE C37.20.2: المتطلبات الخاصة بالمولدات الكهربائية المغطاة بالحديد. هذا الأمر ذو أهمية عندما يتعلق المطالبة بالاشتراء بالكامل بمكونات المولد الكهربائي المغطاة بالحديد.

هذه هي معايير المنتج أو التجميع أو التصنيف أو الاختبار؛ ولا تثبت الإحالة وجود شهادة من جهة خارجية لجميع التكوينات. يمكن أن يؤدي الادعاء الغامض بكون المنتج “متوافق مع IEC/IEEE” إلى رفض التقارير، أو تجديد الاختبارات، أو إعادة تصميم المنتج، أو تأخير التشغيل. قم بتحديد الطبعة، والتقييمات، وعلاقة النموذج الذي تم اختباره، والتقارير المطلوبة، ومعايير القبول.

ما هي العمليات المتبعة لتحقيق اختيار مناسب لشبكة التوزيع الكهربائية؟

1. حدد واجبك. تزويد المخطط أحادي الخط، والجهد الكهربائي القصوى للنظام، والتردد، وتيار الحمل، ودراسة الأعطال، وسلسلة التشغيل، ومفهوم الحماية، والواجبات التبديلية الخاصة.
2. تعريف البيئة. الخدمات الحكومية، الارتفاع، درجة الحرارة، الرطوبة، التلوث، التكثيف، المتطلبات الزلزالية والتحكم في الرياح، وإمكانية الوصول للصيانة. راجع هذا دليل مواصفات VCB الخارجية للمعدات المعرضة للإتصال بالبيئة.
3. اختر بين ثابت أو متحرّك عن قصد. قارن أهداف التوافر وطريقة العزل والاستراتيجية الاحتياطية وأمان الرفوف وحجم مساحة اللوحة وتعقيد واجهة البرمجيات وتكاليف انقطاع الخدمة المتوقعة.
4. تحقق من واجهة الاتصال. الموافقة على الرسومات والوصلات الأساسية والستائر والتحجيرات والجهد الكهربائي الثانوي والملف الضوئي الثانوي والجهد التشغيلي والاتصالات الإضافية والرفع والتدفئة.
5. اطلب أدلة يمكن تتبعها. اطلب ملخصات بيانات خاصة بالنماذج، والرسومات، ومراجع اختبارات النوع، وسجلات الاختبارات الروتينية، والكتيبات، وخطة التفتيش والقبول المتفق عليها.

في هذه المرحلة، يمكن لفريق Fuerte مراجعة بيانات المشتري مقابل التكوينات المتاحة وتحديد المعلومات المفقودة المتعلقة بالتقييم أو التثبيت أو الواجهة. ويجب على المهندس المسؤول الاحتفاظ بالسلطة النهائية بشأن التطبيق وإعدادات الحماية والامتثال للوائح، فضلاً عن الامتثال للمعايير التقنية أو قبول المستخدمين.

ما الذي يسأله المشترون حول أنواع وأشكال VCB واختيارها؟

ما هي الأنواع الرئيسية لمكونات مفاتيح الفراغ؟

أكثر الفئات استخدامًا هي التركيب الثابت والتركيب القابل للتحريك؛ والتركيب الداخلي والخارجي والتركيب على أعمدة؛ والجهد والدرجة المناسبة. وتضيف الوصفات المتعلقة بالتركيب في الغلاف المعدني أو الغلاف المعدني المغلق أو التركيب التعديلي أو إعادة التشغيل السياق الوظيفي، لذا فإن المواصفات الكاملة تستخدم عادة أكثر من علامة واحدة.

كيف يتم تصنيف وحدات التحكم في التيار الكهربائي حسب الجهد والتركيب؟

تُصنف هذه الأجهزة وفقًا للجهد الكهربائي القصوى المحدّد بموجب الإطار المعياري IEC أو IEEE أو الإطار الإقليمي المختار، ثم وفقًا لخدمة الاستخدام الداخلي أو الخارجي وتصميم التركيب. يُرجى التأكد من القيمة القصوى للجهد الكهربائي ونظام التوصيل بدلاً من تحديد القيمة الاسمية بشكل مباشر باستخدام علامة الكتالوج.

ما هو الفرق بين وحدات التوزيع الثابتة ووحدات التوزيع القابلة للتحريك؟

يبقى مفتاح الحماية الكهربائي الثابت متصلاً في لوحته ولا يحتاج عمومًا إلى عزل خارجي لضمان الصيانة بأمان. وتتضمن رفوف المفتاح الكهربائي الثابت فتحات متصلة ومختبرة ومقطوعة في خلية متماثلة، مما يسهل عملية الاستبدال ولكن يضيف شروكات ومقطعات وموانع ومواصفات متوافقة.

أي نوع من VCB يُستخدم في الأماكن الخارجية؟

استخدم مجموعة VCB مقاومة للبيئة مع العزل والأبواب والغطاء والختمات والميكانيكية والتحكمات والتركيب الموثق وفقًا لظروف الموقع. يجب ألا يتم ترك مكثف داخلي قياسي في الخارج إلا تحت غطاء مؤقت.

كيف تختلف وحدات الحماية الكهربائية المثبتة على القضبان والخزانات المعدنية؟

تخدم وحدة التحكم الكهربائي المحمولة على عمود التيار الكهربائي (VCB) خط تغذية كهربائي فوق الأرض من هيكل المرافق، ويجب أن تتضمن وحدات التحكم والحماية والاتصالات والوصول الآمن إلى الموقع. وتعد وحدة التحكم الكهربائي المحمولة على عمود التيار الكهربائي جزءًا من نظام الربط الكهربائي المكون من وحدات منفصلة مع حاجزين معدنيين متصلين بالأسلاك، وأبوابًا مغلقة، ومكونات أمنية، ومتطلبات تركيب محددة؛ حيث يحل الشكلان كلًا منهما محل مشاكل تركيب مختلفة.

كيف يجب أن أختار نوع VCB المناسب لمشروعي؟

ابدأ من دراسة العطل والبيئة التشغيلية، ثم حدد بيئة الخدمة، ونمط التثبيت، وهدف التوافر، واستراتيجية العزل، والواجهة، والواجب التشغيلي، والمعايير التنظيمية. قارن بين الوحدات الكاملة وأدلة الاختبار الخاصة بالنماذج، وليس فقط تقنية المكونات أو سعر الشراء.

أيّ المصادر تدعم دليل تصنيف VCB هذا؟

• المواصفات القياسية الدولية IEC 62271-100، مفاتيح التحكم والأجهزة ذات الجهد العالي - قواطع الدائرة للتيار المتردد
• IEC 62271-1: المواصفات المشتركة للجهاز الكهربي المكون من مقبس كهربائي ومكونات تحكم
• المعيار IEC 62271-200: أجهزة التبديل والتحكم المحمية كهربائياً بمواد معدنية، حتى 52 كيلوفولت بما في ذلك
• IEEE C37.04، هيكل التصنيف لقواطع الدائرة ذات الجهد العالي التي تعمل بالتيار المتردد
• IEEE C37.09، إجراءات الاختبار لقواطع الدائرة ذات الجهد العالي التي تعمل بالتيار المتردد

القاعدة الدائمة بسيطة: اختر التثبيت والواجب أولاً، ثم اختر المفتاح الذي يمكن أن يفي بكليهما. لإنشاء قائمة مختصرة خاصة بكل نموذج، راجع مقال فورتي فراغ مفتاح الحماية المنطقة وتواصل مع الفريق مع مخططك المكون من خط واحد ودراستك للعيوب والظروف البيئية ورسومات الواجهة والمعايير المطلوبة.