Како да изберете комутациона апаратура за различни индустријски потреби?

Разбирање на нивоата на напон и прилагодување на барањата за товар

Типови на комутациона опрема според нивоа на напон (низок, среден, висок напон)

Светот на индустријската комутациона опрема се дели на различни класи на напон, при што секоја е дизајнирана за одредени задачи на фабричкиот под. Опремата со низок напон, обично сè до 1 kV, се погрижува за работи како централите за контрола на мотори и големите распределни панели кои ги гледаме насекаде. Постои и опрема со среден напон, која работи од околу 1 kV до 52 kV. Овие системи се справуваат со најголем дел од главните распределни работи и обезбедуваат критични функции за заштита низ производствените локации. За вистински големите потреби од моќност, опремата со висок напон влегува во употреба на ниво над 52 kV. Овие инсталации заштитуваат масивни преносни мрежи и ја поддржуваат работата во интензивни индустрии за енергија. Запознавањето со овие категории не е само теоретско знаење — тоа прави вистинска разлика при изборот на соодветната опрема за реални инсталации во различни електрични конфигурации.

Оценување на барањата за електрични системи (напон, струја, типови на товар)

Од изборот на точните електрични параметри зависи правилниот избор на комутациона опрема за секоја инсталација. Напонот на системот во основа ни покажува каква изолација ни е потребна, додека номиналните струјни вредности помагаат да се одредат соодветните димензии на проводниците, како и неопходните заштитни уреди. Потребно е да се земе предвид и типот на товар. Резистентни, индуктивни или капацитивни товари имаат различно однесување при комутација и влијаат на начинот на кој заштитните системи соработуваат. Менаџерите на објектите треба поблиску да ги разгледаат факторите како што се нивоата на хармониски деформации, големите почетни струјни ударни при пуштање во рад на опремата и вкупниот фактор на моќност, бидејќи овие елементи имаат директно влијание врз перформансите на комутационата опрема со текот на времето и колку долго ќе трае пред да биде потребна замена.

Усогласување на карактеристиките на комутационата опрема со индустријските товари (напон, куса спојка, струја)

Правилното доделување на рејтингите е критично за одржување на работниот процес на опремата и осигурување на безбедноста на сите на локацијата. При разгледување на напонските рејтинзи, тие треба да бидат поставени повисоко од нормалните вредности што системот ги има, обично околу 10 до можеби дури 15 проценти дополнителен простор, само во случај да се јават онези досадни мали напонски импулси кои се случуваат цело време. За заштита од краток спој, компонентите мора да можат да го издржат било кој струен удар предизвикан од квар. Некои студии покажуваат дека кога се постигне соодветна координација, се забележуваат околу двапати помалку опасни настани со лакови отколку кај инсталации каде што рејтингите не се добро усогласени. И не смее да се заборави ни на рејтингот за постојан струј. Тој мора да ги покрие редовните секојдневни операции, како и оние неочекувани моменти кога товарот привремено се зголемува. Повеќето фабрики на крајот одбираат вредност од 125% до 150% од пресметаниот максимален товар, само за да бидат сигурни.

Влијанието на променливоста на товарот и врвната побарувачка врз перформансите на склопната апаратура

Кога индустријските товари флуктуираат, тоа сериозно влијае на склопната апаратура, како во однос на нејзината функционалност, така и на нејзиниот век на траење. Видот на циклично вклучување што го гледаме насекаде во производствените погони води до постојан термички ширење и контракција на деловите, што предвремено ги троши во споредба со нормални услови. Во периодите на врвен товар, можностите за прекин се тестираат напорно, особено кога моторите стартуваат и влечат струи кои можат да достигнат до шест пати повеќе од нивниот нормален пун товар. За објектите кои се соочуваат со овие екстремни варијации на товар, уградувањето на подобри решенија за ладење е логичен потег. Исто така, вреди да се разгледаат опции за склопна апаратура со повисоки класи на работа, бидејќи тоа помага системот да работи сигурно дури и кога барањето изведнаж порасте.

Споредба на AIS и GIS склопна апаратура: перформанси, простор и еколошки фактори

Експлоатациони разлики меѓу AIS и GIS склопна апаратура

Она што навистина го разликува воздушно изолираниот склопување (AIS) од гасно изолираниот склопување (GIS) е всушност нивниот пристап кон изолацијата и тоа што тоа значи за нивната перформанса. Кај AIS, обичниот воздух ја врши задачата да ги изолира деловите, па затоа е потребно да има доволно простор меѓу сите делови, што ги прави овие системи поголеми и повеќе отворени за визуелно набљудување. Од друга страна, GIS се потпира на гасот сулфур хексафлуорид (SF6) или поновите зелени алтернативи. Овие гасови имаат многу подобри електрични изолативни својства, но мора да бидат сместени во цврсти, затворени кутии. Поради оваа конфигурација, GIS обично подобро работи кога условите се лоши или тешки на индустријски локации. Истовремено, AIS сè уште е подобер кога станува збор за визуелна проверка на деловите за време на рутински технички прегледи, бидејќи сè е на виделино пред техничарите кои можат брзо да ја препознаат проблематиката, без да мораат прво да отвораат некаква затворена кутија.

Класификација врз основа на изолација (AIS, GIS, OIS, VIS) и нивната примена

Класификацијата на системите за преклопување во голема мера зависи од типот на изолација, при што различните опции се подобри за специфични индустријски потреби. Освен од стандардните AIS и GIS типови, постои и преклопувачка опрема со масна изолација (OIS) која користи минерално масло за изолација во високонапонски услови. Постои и вакуумска изолирана преклопувачка опрема (VIS) која користи вакуумски прекинувачи, претежно за среден напон. Преклопувачката опрема со воздушна изолација (AIS) останува предизбор кога има доволно простор нанадвор. Но, кога просторот е ограничен или условите се тешки, како во градовите или строги околини, GIS обично покажува подобри перформанси. OIS опремата најчесто се среќава во големи проекти за пренос на струја. За апликации кои бараат често вклучување и исклучување, VIS станува претпочитан избор бидејќи бара практично никаква одржавање и претставува помали ризици за животната средина во споредба со другите алтернативи.

Просторни ограничувања и услови на животната средина при поставување

При изборот на склопници, многу е важно колку простор зафаќаат и колку добро функционираат во различни околини. GIS системите зафаќаат околу една третина од просторот во споредба со сличните AIS инсталации, што ги прави одличен избор за тесни простори како фабрики во градови, подземни инсталации или места каде локалните прописи ограничуваат достапен простор. Затворената конструкција нуди заштита од разни непријатности – прашина, влажност, хемиска изложеност, дури и строги временски услови. Сепак, AIS има потреба од повеќе простор. Тој всушност подобро поднесува висока температура од GIS, па затоа многумина сè уште го бираат AIS кога имаат доволно вентилација надворешно и не се загрижени многу за влез на прашка во опремата. Повеќето локации за инсталирање го бираат она што најдобро одговара на нивната специфична ситуација.

Студија на случај: Усвојување на GIS во урбани индустриски објекти со ограничени простори

Во фабрика сместена во центарот на Чикаго, преминувањето на GIS технологија покажа колку таа може да биде корисна на тесни простори. Фабриката имаше сериозни проблеми со наоѓање доволно простор и соодветност на градежните прописи на градот. Затоа, тие ја заменија старата комутациона постројка со воздушна изолација со GIS опрема. Што се случи? Намалија го потребниот поден простор за околу 70%, а сепак ги задржаа сите моќности за управување со струја. Покрај тоа, бидејќи GIS има затворен куќиште, повеќе немаше прекини предизвикани од градски прашини или влегување на дождовница во компонентите во времената со врнежи. Екипите за одржување поминуваа приближно 40 часа помалку годишно за поправка на ствари што претходно постојано се квареа. За секој бизнис кој е затворен во урбана средина и се бори против ограничени квадратни метри и еколошки предизвици, овој реален пример покажува зошто GIS има толку смисла денес.

Безбедносни карактеристики и соодветност со индустриски стандарди

Основни безбедносни карактеристики (отпорност на лак, мртва фасада, сегментација)

Индустриски склопни уреди денес доаѓаат опремени со основни мерки за безбедност кои имаат за цел да ги заштитат работниците и опремата. Дизајнот отпорен на лак е сосема критичен – буквално ја затвора опасната лачна експлозија и ја насочува нанекаде другаде, за да не погоди лица во близина. Ова значително го намалува ризикот од повреди кога нешто ќе тргне по злото. Потоа има и конструкција со мртва фасада, која осигурува дека живите делови не можат да се допрат при нормални услови. Не треба да се заборави ни на сегментацијата – таа ги одржува одделните делови на системот изолирани, така што ако еден дел даде отказ, проблемот нема да се прошири низ целиот систем. Сите овие безбедносни елементи заедно обезбедуваат многу подобра заштита на местата каде што електричните несреќи би можеле да предизвикаат катастрофа за сите вклучени.

Сообразност со клучни стандарди (IEEE, ANSI, UL, IEC, NFPA, OSHA)

Способноста да се исполнат индустријските стандарди не е опционална кога станува збор за воведување на преклопни системи. Најважните се IEEE C37 кој ги покрива тестовите за перформанси, ANSI кој се занимава со класификација на опремата, UL кој се грижи за сертификација за безбедност, IEC кој работи на глобална стандардизација, NFPA 70E кој се фокусира на протоколи за безбедност на работното место и правилата на OSHA кои ги штитат вработените од опасности. Последиците од следењето на овие упатства значат дека опремата барем ќе ги исполнува основните прагови за безбедност во врска со работи како што се јачината на изолацијата против скокови на напон, способноста да се справи со изведнички електрични кварови и општата сигурна експлоатација со години. Компаниите исто така имаат потреба од соодветна документација која покажува дека ги исполнети сите овие стандарди. Оваа документација не е само бирократска пречка туку всушност овозможува многу поедноставно добивање на одобренија од регулаторите и помага да се осигура потребната осигураност без непотребни задоцнувања.

Движење меѓу глобални и регионални прописи во меѓународни операции

Работењето во повеќе земји носи свои предизвици кога се имаат различни правила за соодветност од место до место. Стандардите на МЕК нудат глобална основа, но начинот на кој тие всушност се применуваат доста варира зависно од локацијата. Во Северна Америка, најчесто поголемиот дел од погоните мора да се придржуваат до стандардите ANSI/IEEE плус било кои локални прописи кои важат таму. Во Европа, компаниите генерално исто така користат стандарди на МЕК, иако секоја земја тенденциозно ги прилагодува според сопствените потреби. Поради овие разлики, изборот на соодветната комутациона опрема станува вистински предизвик. Опремата што работи добро на еден пазар може да не помине инспекција на сосема друго место. Затоа многу големи компании едноставно прифаќаат најстроги стандарди насекаде каде што работат. Сигурно тоа е поскапо на почеток, но заштедува многу време и треска подоцна, со помалку проблеми со соодветноста кои неочекувано се појавуваат.

Конфигурации и компоненти на преклопни уреди за оперативна сигурност

Правилната поставеност на преклопните уреди има големо значење за непречено спроведување на операциите во индустријските средини. Повеќето објекти користат прстени формации (RMUs) кога им е потребно нешто компактно за своите мрежи за дистрибуција. Извлечните конструкции исто така се популарни, бидејќи овозможуваат полесно одржување без потреба да се исклучи целиот систем. Постои широк опсег на конфигурации на шини, кои можат сериозно да ја повлијаат безбедноста на системот и неговата можност за проширување со зголемување на побарувачката. Добрата вест е дека секоја опција нуди нешто различно што се однесува на изолирање на кварови, прилагодување на променливите услови на терен и ефикасно користење на достапниот простор во преполните електрични соби.

Чести конфигурации (RMU, извлечни, конструкција на шина, типови на пристап)

РМУ се користат на многу примени со средно напонско ниво бидејќи вклучуваат голема функционалност во мала површина и овозможуваат непрекинат проток на струја низ тие циркуларни системи. Издвижливата конфигурација всушност е доста интересна, бидејќи овозможува на техничарите да ги извлекуваат прекинувачите и други делови за потребите на одржувањето, без да треба да го исклучат целиот систем. Ова значи посигурна работа воопшто и помалку време на простој кога нешто ќе откаже. Кога се разгледуваат опциите за шини, обично се работи за единствен или поделен систем. Овие различни конфигурации влијаат на тоа како се распределува струјата низ уредот и што се случува при структури. Во меѓувреме, пристапните точки доаѓаат во три главни варијанти: само одпред, само одзади или од двете страни. Изборот меѓу нив зависи од расположивиот простор и од тоа кој вид на работен тек е погоден за секојдневната работа.

Основни компоненти (прекинувачи, релеи, прекинувачи за одвојување)

Во срцето на секоја постројка за комутација се наоѓаат три главни делови кои работат заедно. Прво има прекинувачи на кола дизајнирани да го исклучат напојувањето кога нешто ќе тргне наопаку во струјниот тек. Потоа, заштитните релеја дејствуваат како стражари што следат за било какви необичности во системот пред да испратат сигнали за безбедно исклучување. На крајот, раздвојните прекинувачи овозможуваат техничарите рачно да изолираат одредени делови кога е потребно, за одржување или поправка. Сите овие делови мора да имаат соодветни рејтинзи врз основа на нивоата на напон и потенцијалните куси споеви со кои може да се соочат при работа. Ако не се правилно усогласени, може да дојде до кварови на опремата дури и под нормални услови. Точно времетраење помеѓу различните компоненти исто така многу важи. На пример, осигурувањето дека заштитните релеја реагираат доволно брзо во однос на тоа колку брзо работат прекинувачите на кола, помага да се намали бројот на неплански исклучувања и да се заштити скапата машинерија од оштетување со текот на времето.

Типови прекинувачи на кола и технологии за прекинување на лак

Постојат повеќе видови прекинувачи на пазарот денес, како што се воздушни, вакуумски и оние полни со SF6 гас, кои функционираат поинаку во спречувањето на електричните лакови. Повеќето луѓе бираат вакуумски прекинувачи кога работат со среден напон, бидејќи тие брзо ги прекинуваат лаковите и не бараат многу одржување. Инсталациите со висок напон обично користат SF6 модели, бидејќи гасот обезбедува одлична изолација против електрични кварови. Некои понови конструкции вклучуваат елементи како магнетни актуатори или специјални комори кои автоматски гасат лакови. Овие подобрувања всушност прават голема разлика во секојдневната работа, намалувајќи ја трошењето на компонентите со текот на времето и значително ја намалуваат можноста за опасни електрични лакови кои можат да ја оштетат опремата и да навредат работници.

Тренд: Интеграција на паметни релеи и дигитални системи за надзор

Сè повеќе дизајни на склопни табли вклучуваат интелигентни релеи заедно со дигитални системи за надзор кои им даваат на операторите моментални информации за тоа како работат процесите, кои товари се управуваат и дури и за состојбата на изолационите материјали. Оние технолошки додатоци имаат прилично јасна сврха – тие помогнуваат да се предвиди кога ќе биде потребно одржување, да се намалат неочекуваните прекини на струјата и овозможуваат техничарите да работат оддалечено, без да има потреба постојано да влегуваат во опасна опрема. Погоните кои преминале на ваков дигитален систем често имаат зголемување од околу 30% во брзината на отстранување на проблемите, како и подобрување на општото управување со енергија. За менаџерите на објектите кои гледаат на големата слика, инвестицијата во интелигентни технологии не е само прашање на одржување на осветлувањето – таа станува клучна за одржување на сигурни операции година за година.

Анализа на трошоци за време на целиот животен век и долгорочна вредност при набавка на склопни табли

Расчленување на трошоците: Првична набавка, инсталирање, одржување, животен циклус

Кога ќе ги разгледаме трошоците за целокупниот животен циклус на индустријската комутациона опрема, постојат четири големи области каде што се трошат пари. Прво доаѓа почетниот капитален трошок, потоа инсталирањето и пуштањето во работа на сè, следено од редовното одржување и дневните трошоци за работење, и конечно она што се случува кога ќе треба да се отстрани или замени опремата. Луѓето имаат тенденција премногу да се фокусираат само на почетната цена, но инсталирањето на овие системи, особено за средни и високи напонски апликации, може да потроши околу една четвртина до скоро една третина од целокупниот буџет за проектот. Најмногу луѓе се изненадуваат кај одржувањето, бидејќи тоа многу варира од година до година. Редовните проверки обично изнесуваат околу 2-3% од оригинално платеното секоја година, додека поправките после кварови чинат од 5 до 10 пати повеќе од планското одржување. Според податоците од индустријата, трошоците за одржување и работа заедно чинат приближно две третини од сите трошоци во рок од двадесет години, што значи дека паметните стратегии за одржување не се само желби туку се сосема неопходни ако компаниите сакаат максимално да ја зголемат својата вратеност на инвестициите на долгорочен план.

Стратегија: Примена на вкупната цена на сопственост (TCO) во донесувањето на одлуки

Кога компаниите ќе прифатат пристап на вкупни трошоци на сопственост (TCO) за набавка на комутациона опрема, тие се префрлаат од едноставни инвестиции во капитал кон нешто многу постратешко кое се однесува на долготрајната вредност. Методот TCO гледа подалеку од техничките спецификации и ги разгледува работите како што се сигурноста на опремата во секојдневна употреба, видот на одржување потребен со текот на времето, ефикасноста на работење и скриените трошоци кога опремата престане да работи за време на производството. Погоните треба да создадат свои сопствени TCO модели врз основа на реални фактори како што се побарувачките на струја во различните смените, екстремните температури каде што се наоѓа опремата и дали персоналот за одржување располага со соодветните алатки за поправки. Гледајќи ја опремата за прекинување низ овој аспект, компаниите всушност можат финансиски да споредат еднакви работи. Она што многумина го наоѓаат изненадувачко е дека потрошувачката на повеќе средства на почеток за премиум системи може да им заштеди пари подоцна, бидејќи тие системи обично бараат поретки поправки, работат постабилно во целина и траат значително подолго меѓу замените.

Податочна точка: за 30% повисока почетна цена на GIS ја надоместува за 40% пониската одржавање во рок од 20 години (IEEE)

Гледајќи ги цените на склопните апарати надвор од само почетната цена има финансиски смисла според индустриски бројки. IEEE утврдил дека иако системите за гасно изолирани склопни апарати (GIS) обично чинат околу 30% повеќе на почеток во споредба со опциите со воздушна изолација, тие имаат склоност да заштедат околу 40% на трошоци за одржување во рок од дваесет години. Зошто? Бидејќи единиците GIS се затворени системи кои штитат од влијанијата на животната средина, намалуваат проблеми со корозија и значат техничарите поретко мора да ги отвораат за проверки. Индустријските погони со ограничени простории исто така ќе ја вреднуваат оваа карактеристика бидејќи GIS зафаќа помалку простор. Повеќе, има помалку кварови и помалку простоји во целина. Сите овие фактори комбинирани обично резултираат со вкупните трошоци на сопственост да бидат меѓу 25% и 35% поевтини за GIS, иако почетната цена е повисока при првата набавка.

ЧПП Секција

Кои се различните нивоа на напон кај индустријските склопни апарати?
Индустриските прекинувачи се класифицирани врз основа на нивото на напон во ниско напон (до 1 кВ), средно напон (1 кВ до 52 кВ) и високо напон (над 52 кВ).

Како ги оценувате барањата на електричниот систем за прекинувачки опрема?
Важно е да се разгледа напонот на системот за потребите на изолација, номиналите на струјата за големина на проводниците и типовите на оптоварувања (резистивни, индуктивни, капацитивни) кои влијаат на системите за прекинување и заштита.

Што се АИС и ГИС во комутаторска опрема?
AIS е кратка за воздушно изолирани превртни уреди, кои користат воздух за изолација. ГИС, од друга страна, користи гасови како SF6 за изолација, што нуди подобри изолациски својства во запечатени поставки.

Зошто ГИС е омилен во урбаните области?
ГИС системите се компактни и запечатени, што ги прави погодни за урбани средини со ограничен простор и тешки услови, намалувајќи ги прекините од факторите на животната средина.

Како прекинувачките опреми ја обезбедуваат безбедноста и усогласувањето?
Модерните прекинувачки опреми вклучуваат безбедносни карактеристики како што се отпор на лук, конструкција на мртва предна страна и одделување. Тоа е во согласност со стандардите како IEEE, ANSI, UL, IEC, NFPA и OSHA за да се обезбеди безбедност.

Која е вкупната цена на сопственост (TCO) во комутаторски опрема?
TCO не ја зема предвид само цената на купување, туку и фактори како што се трошоците за одржување, ефикасност и животен циклус, што води до стратешки долгорочни финансиски одлуки.