Kini Ṣe Idinku High Voltage Switchgear Taba?

Awọn Idojuiwodi Akọṣẹ ati Oye Ifara

Awọn Iwa Gbigbe ati Oye Ohun Inu ninu High Voltage Switchgear

Ìgbẹkẹ̀lẹ̀ lára àwọn ọna ìmọ̀-ìjìnlẹ́ àilòsana tí wọ́n ní ìgbàlódinku fún ìmọ̀-ìjìnlẹ́ orílẹ̀-èdè, bíi IEC 62271 àti IEEE C37, jẹ kí o máa ṣe é kí ìtọ́ka alágbèta giga jẹ irọrun. Nígbà tí ó bá wúlò, lílo àwọn ọna ìmọ̀-ìjìnlẹ́ tó dára jẹ kí kíkọ̀rọ̀ yìí di àyípadà. Jẹ́ ká wo àwọn apoti vácùúm tó ní igbẹkẹlẹ̀ pínpín kan tára 40kA fún àpẹẹrẹ, tàbí àwọn ararọ ti a ti paálọ síliva tó ní ìpílẹ̀ kéré ju 50 microohms lọ. Kí a mā rí àwọn olùṣàpá alumina tó ní amudara 95% tó ṣe išẹ́ dáadáa ju àwọn oníròrò tó kémíké lọ. Àwọn nọ́mbà náà túmọ̀ sírò náà tó. Bí a bá wo ànàlìsìsì ìfọwọ́sowọ́pọ̀ láti CIGRE ní 2019, ó han ohun tí ó dára ilẹ̀nu — léyìnìí (62%) ọgbeni lára àwọn iṣẹ̀lẹ̀ switchgear gbogbo wáyé láti awọn ọna tó kò mú ìgbalodinku. Tí ó bàdọ̀, òdo mẹ́ta lára àwọn iṣẹ̀lẹ̀ arc flash tí ó dára ilẹ̀nu wáyé láti àwọn olùṣàpá ìtọ́ka tó kò dára. Látàrí èyí ni kí o máa lo àwọn ọna tó dára, kò sì í se ohun tó dára nìkan, ṣùgbọ́n ó jẹ́ ohun tí ó wúlò fún ayẹ̀wò àti ìṣẹ́.

Ẹyinmọ-ọna ti o wuyi fun iṣẹlẹ ara ọrọ ati idiwọn ọrọ

Iṣẹlẹ ara ọrọ to dara baamu lori ẹyinmọ-ọna dielectric to dara bi oju aga SF6 ti o ṣiṣẹ daradara ni iwọn ọrọ tí ó wà láàárín minus 30 daraji Celsius de 40 daraji Celsius. Epoxy resins cycloaliphatic tun ní ilé kíkọ níbi, sìní àwọn ohun èrò yìí máa tọ́nà ara wọn bí ọrọ bá tó ju 135 daraji Celsius, ó sì máa pa àìdánimọ̀ tí wọ́n pè èyí jùlọ nípa iṣiro elektriki. Nítorí idiwọn ọrọ tí ó wà ní àwọn ibọsi busbar tí ó wuyi, àwọn ẹyinmọ-ọna thermal interface tí ó ní conductivities tó dàadan tàbí ju karun-un (5) watts per meter kelvin yoo fa ìtọ́júpọ̀ títọ́ntón. Àwọn iṣelana tí wà ní àwọn agbègbè foonu náà wàásùwọ́ láàyè lórí àwọn ẹyinmọ-ọna silicone hydrophobic; àwọn idúnje tí wà ní àwọn abàrà rẹ́sẹ̀rẹ̀ mú kí àwọn ẹyinmọ-ọna yìí yọrí kí àwọn ìfànilẹ̀yìn tí wà nítorí igbesi aye mu ki o wa sí ìpari mẹta-sisilẹ̀, bí ó bá jẹ́ ká sọtọ́ nípa NEMA ní 2021.

Ìdàmúlá àti Ìdámọ́ra Sísteemi nínú Ẹ̀tò Ifagilẹ

Àwọn ẹ̀tò switchgear ní wákàtí yìí ní àwọn alágbéjáde mẹ́ta tí ó ní àwọn alágbéjáde mítàn méjì pẹ̀lú àwọn ẹrọ ìbajẹ́pọ̀ N tàbí kan busbar tó ń rọ̀sí àwọn ìbajẹ́ elétríkì nítorí ọgọ́rùn-ún mẹ́ta. Gẹ́gẹ́ bí ìròyìn 2023 tuntun ti a ṣe báyìí báyẹ̀ EPRI, fi àwọn rẹ́ẹ̀lì mítàn méjì tó dáa sí àwọn ìbajẹ́ kankan lójú 84 percentu ní àwọn ẹrọ 145 kilovolt. Fún àwọn ẹrọ substation tí ó gbajú IEC 61850, àwọn ẹ̀tò ZSI (Zone Selective Interlocking) jẹ́ ayẹyin nítorí. Àwọn sísteemi wọ̀nyí nilo àwọn idì láàdì kíkún kéré ju 12 milliseconds lọ láti mú àwọn ìbajẹ́ díẹ̀ fàkídá láàyÈ.

Ìyíkágbá: Ìbajẹ́ Dúpẹ́dùpẹ́ Lórí Àwọn Ẹ̀tò Ọṣihàn Tó Rọ̀

Ní ọdún 2020, ààbò kan wá nígbà tí GIS 245kV bá dán nítorí olópin tí ó yí ẹ̀yànkílì mú kí o máa fi bolti tí ó ti fúnfún sílùmù tí a báyìí sí inú àwọn igbèga tí a pín sí. Kí ló wájú? Eyi túmọ̀ sí, corrossion sulfidation ṣe àwọn ìdíje conductive tó jẹ́ kí o tẹ̀ lé ìpínlẹ̀-tí-ìpínlẹ̀ (phase-to-ground fault). Nígbà tí àwọn alábòsùnwọnmọ́ mọ́nárí sí ohun náà láti orí, wọ́n rí àwọn ináṣẹ̀pọ̀ tí ó tó 0.8mm nínú àwọn spacer epoxy. Èyí tún dáadáa ju kíkọmólé tí EN 50181 fún 0.3mm lọ. Iye gbogbo ètò náà di ọgọ́rùn-dínlógún (740,000) dollarì Jénùwù nítaara si àlàyé Ponemon Institute láti ọdún 2022, pẹ̀lú àwọn wákàtà fáádá láàárín tí àwọn agbegbe ìmúṣẹ iṣẹ iwuwo kò ṣe iriri daradara. Àwọn ohun kíkọ kékèlé náà le jẹ́ kí o jinna àwọn ìmọ̀lẹ̀ àti àwọn ìṣẹ́lẹ̀ tí ó wulè lórí ayè.

GIS vs. AIS: Ìtọ́ka Ìdunadura ati Àwọn Ìmọ̀lẹ̀

Ìdunadura ti Switchgear tí ó ní Gas Insulated (GIS) tàbí Air Insulated (AIS) Lórí Ayè Mìlí

Gas Insulated Switchgear, tàbí GIS bí a ti pọnú, yara diẹ̀ kí ló ṣe išẹ́ daradara ju Air Insulated Switchgear (AIS) tó wà nígbàtí agbegbe áyè ba jùpọ. I reason akọ? Eyi ni pé o ti parun gan-an ní SF6 gas. Onka yi nṣe àìtọ́wọ́gba pé omi kò wà láàárìn, nṣe àìtọ́wọ́gba pé igi kò sunmọ́, àti nṣe àìtọ́wọ́gba àwọn ẹrùn kò wà láàárìn; wọ́nyí jẹ́ àwọn išẹ̀lẹ̀ tí AIS ní ilé ayé. Bí a bá wo àwọn nọ́mbà ìšilẹ̀ ara, GIS nṣe išẹ́ daradara pẹ̀lú ààdọta 99.9% even in places like coastal regions where salt air can be brutal on electrical gear. Bí a bá tú AIS, ó ní ọgọ́rùn-ún mẹ́fà láàárín àwọn agbegbe tí ó ní ọfú àti išẹ́ ilé-iṣẹ́. O dájúdájú fún dandan tí ọpọ̀lọpọ̀ awọn ile-iṣẹ ba n fi silẹ.

Ìwọdọ Ìdásílẹ̀ àti Àtúnṣe Ifojúsùn ní Síàllẹ GIS

Ojú SF6 jẹrisi ojú mẹta ti iku aiyekooto ti aga, ó sì yara fún ìdásílẹ̀ tó wà nínú ibò tí kò lè mú ara rẹ̀ kúrò. Àtúnṣe oṣù kọ̀ọ̀kan ní chromatography ojú jẹ́ kí omi kò ju 200 ppm kọ, pẹ̀lú àyẹ̀wò alágbàṣe ipin-ìfọjúsù tó ṣe iranlọwọ fún ìmọ̀ sí inú ìdásílẹ̀ tí kò tọ. Ní gbogbo, àwọn ifojúsù wọnyí yọrí ìdásílẹ̀ kùnrin 80% nígbàtí a kò bá yípadà sí àwọn ẹ̀rọ tí kò bárí.

Ìlò Ọriniinitutu àti Àwọn Idàmúra Tó Dùn Nípa AIS Installations

Àwọn ẹgbẹ AIS le dún nígbàtí ọriniinitutu aga ba ju 40°C kọ tabi bí ìbùsùn rere kò wà. Àwọn ìwàrà infrared jẹ́ kí a rí àwọn ibò tí ó dún ní àwọn ibìtikọ busbar ní 23% ti awọn AIS tí wà nítaala—tí a máa n sọ ní àkọsílẹ̀ ìparun ara rẹ. Eyi le tun tọ́, pẹ̀lú itutu ita àti ìkọso kọ̀ọ̀kan osù mẹta láti mú kí ìlò ọriniinitutu wà ní ayika rẹ.

Ipo: Kíniṣẹ́ Títún ti GIS ní Awọn Ohun Tó Wà Nílùúrò àti Awọn Ibò Tó Kò Lè Mú Ara Rẹ̀ Kúrò

Igbẹjọ GIS ti n tọju si 15% kọsile ni awa agbegbe ninu ilu dahun lati igbekale rere, o n so wa ni 10–30% ibomu ti o nilo fun AIS. Awon ilu ti n lo GIS julọ ninu itaaja elekitiriki ojo oju ododo ati ile to pọ ju, nibiti idagbasoke ibomu ati ibamu ipamọ lilo owo ti o ga julọ.

Awọn Iṣeto Ifagbara ati Idanwo Ipo

Awon iṣeto ti o dara julọ fun idanwo ifagbara ati idagbasoke ipa mekaaniikalu

Ifagbara iwulo ti o dabi julọ yara ipa mekaaniika ninu awọn ibudo madaakiiniki ni 62% daradara si awọn iṣeto ti o dabi siwaju sii (Machinery Lubrication, 2024). Awon iṣeto ti a biimo ni awọn iyipo mejila fun imulara awọn ipa madaakiiniki, idanwo iwọn otutu awọn ibudo kọsile, ati danwo ipa awọn ipa ti o n se nipasẹ irinrin kaka laarin 8,000 iwulo lati mura ipa fatigbẹ.

Awọn idanwo ti o dabi julọ lati yago fun awọn ipa ti o dun

Lati da awọn iṣẹ-ayẹwo termographic pade pataki ti o le mu ara 83% awọn ibajẹ ti o dalẹ si awọn ohun elo ti o ju 72kV lọ. Awọn iṣẹlẹ ti o n lo awọn apoti irinṣẹ ti o ni imudojuiwọn 99.97% nitori wọn han ikooloyin ipa ilera ninu awọn igba akọkọ, bi a ti sọ n 2024 Grid Reliability Report .

Lilo Awọn Sensori ati Iṣiro Ni Idakapo Fun Ifihan Awọn Ibajẹ Ninu Awọn Igbagbogbo

Awọn agbala sensori ti o lagbara n ṣiro 14 alaye pataki ni idakapo:

Àwọn àbá ìwádìí tí a fi ń mọ àwọn ohun èlò ṣe àgbéyẹ̀wò àwọn ìsọfúnni yìí láti sọ àsọtẹ́lẹ̀ 79% nínú àwọn àṣìṣe tó ń bẹ ní wákàtí méjìdínláàádọ́ta ṣáájú àkókò, èyí sì máa ń mú kí wọ́n lè ṣe nǹkan lásìkò.

Ìṣirò Oníwú àti Ìtọ́jú Láìdáwọ́dúró Nínú Iṣẹ́ Ìtọ́jú Tó Ń Dènà Ìṣòro

Àwọn kámẹ́rà aláàlà tó ní ẹ̀rọ tó ń ríran sí i pé nǹkan ń lọ dáadáa ní ìhà ìsàlẹ̀ ọ̀run, tí wọ́n sì ní ẹ̀rọ tó ń ríran sí i pé nǹkan ń lọ dáadáa ní ìhà ìsàlẹ̀ ọ̀run, máa ń tètè rí i pé nǹkan ti ń gb Ìwádìí nípa ooru tó ń bá a lọ ń dín àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ ààlàbọ́ kù ní ìdá 41% nínú àwọn ilé tí wọ́n ń kọ́ lágbègbè etíkun, níbi tí dídá tí iyọ̀ ti ń ba ara wọn jẹ́ ti ń mú kí ìfúnpá yára pòórá (Iṣẹ́ Ìkó

Àwọn Ìlàlóye Tí A Ń Fi Ìsọfúnni Ṣe Láti Ìdánwò Ìsọfúnni Àtẹ́lẹ̀ àti Àwọn Ìmọ̀ Ètò Àdàkọ Àdàkọ

Àwọn ìbejì oníṣírò-ìkànnì ń ṣe àṣefihàn ohun tó lé ní ẹgbàá mẹ́jọ [18,000] àbá ìṣiṣẹ́, tí wọ́n sì ń mú kí àkókò tí wọ́n fi ń ṣe àbójútó dára sí i, tí wọ́n sì ń ṣe é ní àṣeyọrí tó ju ìdá Ìwádìí kan tí Springer ṣe ní ọdún 2023 fi hàn pé fífi àwọn ohun èlò àtọwọdá ṣe àdàkọ àwọn ohun èlò àtọwọdá pẹ̀lú àwọn àwòkọ́ṣe tó ń ṣiṣẹ́ ní ojú-òpó mú kí àkókò tí àwọn ohun èlò àtọwọdá máa lò fún ìgbà díẹ̀ gùn sí i ní ọdún

Àwọn Ìṣòro Àyíká àti Àwọn Àbá Tó Lè Mú Kí Ìṣòro Náà Kú

Ìṣe àwọn ẹ̀rọ ìyípo ààrò gíga máa ń ní ipa tó lágbára lórí àyíká. Ìrì dídì máa ń mú kí àwọn ohun èlò tó ń darí nǹkan máa gbọ̀n, nígbà tí ìyípo ojú ooru tó ju 35°C lọ (IEEE 2023) máa ń mú kí àwọn ohun èlò tó ń dáàbò bò ara tètè tú ká. Eruku ile-iṣẹ le dinku agbara dielectric ti aafo afẹfẹ nipasẹ 1218% (EPRI 2022), n mu ki o ṣee ṣe ti awọn flashovers pọ si.

Ipa Tí Ẹ̀fúùfù, Ìyípadà Ìtúbọ̀tán Ìtúbọ̀tán àti Ìdènà Ní Lórí Ìṣe

Nínú àyíká tí òkunkun wà, àwọn ìjápọ̀ ìjápọ̀ máa ń tètè bà jẹ́ ju ìgbà mẹ́ta lọ nínú àyíká tí a ti ń ṣàkóso, níwọ̀n bí 19% àwọn ilé iṣẹ́ ìyípo ojú omi ti ń ròyìn pé àwọn ohun èlò ìyípo máa ń bà jẹ́ Ní àgbègbè aṣálẹ̀, bí ooru ṣe ń lọ sókè sódò ló máa ń mú kí àwọn ohun èlò epoxy tú ká láàárín ọdún márùn-ún sí méje, èyí tó kéré ju ìdajì iye ọdún tí wọ́n fi ṣe àwọn ohun èlò náà.

Àwọn Àbá Tó Lè Mú Kí Ìṣirò Yí Padà Nínú Àyíká Iṣẹ́ Tó Le

Láti lè borí ìṣòro àyíká, àwọn oníṣòwò ti ń lo àwọn ohun tó tẹ̀ lé e yìí báyìí:

• Àwọn ìdì tí a fi sílíkònì bò tí ó ní ìdènà ìrì díẹ̀ nínú 95%
• Àwọn ètò ìtọ́jú ìfúnpá alágbára tí ó ń pa ààlà àfẹ̀fẹ́ ±2°C mó
• Awọn iṣẹ-ṣiṣe ti o ṣiṣẹ nipa rirun 99.6% ti awọn ohun elo ti o wà láàárín

Awọn idenuduro wọnyi yọọ ọdun kuro ni 37% ni awọn ibudo ti ofin naa ti ara (Ìròyìn 2024 nínú Ìmọ̀lẹ̀wọ̀nà Ifásàpá). Àwọn àtúnṣe àkọsílẹ̀ tuntun náà tun beere lilo iwadii ipo igi agbara fun awọn ibudo pataki.

Awọn Ibi Ojúpamọ ati Idiwosile Igi Agbara fun Awọn Iṣakoso Ti Ko Tolerate

Awọn ibi ojúpamọ alatunse loye idiyele ti o ga julọ:

Iwadiwo ti Singapore's Marina South substation ti n pataki si iṣẹlẹ to dara julọ, n lo awọn ikolu ti a pa ni odi lati mu isalẹ itutu fun ipele kaboọlu si odoji si 2019.

Awopilẹṣinaiye Alaro ati Ifarapa Lati Inu Sisitemu

Ipinrin Circuit Breakers, Relays, ati Surge Arresters ninu High Voltage Switchgear

Àwọn ọ̀pọ̀lọpọ̀ mẹ́ta ti wàásù nípa ilẹ̀sì elétrìkì tó ṣe pàtàkì jinlé. Àkọ́kọ̀, àwọn ìdásílẹ̀ orílẹ̀-èdè (circuit breakers) yọ ohun elo ara riru kuro láti 30 si 50 milliseconds báyìí kò tún lè fa àfòrò tó dára. Láìsí, wàárírí (relays) ni wọn máa gba àbùbúra tí ó rọrun gan-an, èyíkéèyí maa ní ìtọ́jú tí ó le ju 10% lọ sí iye tí ó wà nítorí. Àkẹ́rin, àwọn ìdásílẹ̀ ojú irinṣẹ̀ (surge arresters) ní wọn máa nípa àwọn ìgbàlègbè tó pọ̀ jù lọ láti ina arugbo tabi isoro irinṣẹ̀, yíyọ gbogbo ohun tó ju 100 kilovolts lọ kuro nínú ohun elo tí ó ní ara riru. Nígbà yìí, àwọn ìdásílẹ̀ ojú irinṣẹ̀ yìí máa nípa IEC 60099-4 standard fún idàbò láàyè ojú irinṣẹ̀. Bí àwọn ohun èlò wọ̀nyí kọ̀ọ̀kan bá ṣiṣẹ́ daradara, wọ́n yóò mú ilẹ̀sì tó dára kan tá, tí ó máa pa àwọn ìyí elétrìkì kuro, kí wọ́n máa jẹ́ kí oòrùn elétrìkì máa ní ara riru nígbàtí wọ́n ń ṣiṣẹ́ ní ipo ìdí lé.

Ìṣakojọpọ̀ láàárín àwọn ohun èlò idàbò kí àwọn ìtọ́jú switchgear

Ìwọdọ alailagbára tó ṣe pàtàkì jẹ́ kí ààyòrò kan yóò ní ìtọ́ntónṣe láàárín ààyòrò, ààyòrò, àti àwọn ẹ̀rọ ìtọ́ntónṣe lórí ilà 100 ms. Àwọn inú-ìmọ̀ ẹ̀rọ ń lo àwọn odò ìgbà-iyàgbá tó wà láàárín ±2% láti rí i dájú́ tí ààyòrò àárín àwọn ẹ̀rọ mẹ́ta yóò ṣiṣẹ́—nítorí ààyòrò àárín àwọn ẹ̀rọ mẹ́ta yóò máa ṣiṣẹ́ lógbà áìsàn àwọn ẹ̀rọ àárẹ̀ máa dún. Ìyàtọ̀ nínú ìtọ́ntónṣe yóò mú ìfẹ́yìntì arc-flash diẹ̀ sílẹ̀ nítorí 22% nínú awọn iṣẹ́ industriya (NFPA 70E-2024).

Ìfaṣẹ̀lẹ̀ Iwọn Aaye Múlẹ̀ Lati Dara Sí Ibi Tó Kùnà

Ìwọdọ alailagbára títun tó ní:

1. Ẹ̀ka akọ́kọ : Ààyòrò ohun-èlèrò ohun-èlèrò (tí ó ní igbàkàgbà ≥40 kA)
2. Ẹ̀ka kejì : Ààyòrò digítàlì tó ní ìgbà àwòrán <5 ms
3. Ẹ̀ka kẹta : Ààyòrò ìfọwọ́sowọpọ̀ tó ní ìdínu kínní 25 kA
   Ìwọ̀dọ fúnfun yìí yóò mú kúnrẹ̀rẹ̀ àwọn ìparun àìsàn diẹ̀ sílẹ̀ nítorí 89% láìsí àwọn ẹ̀rọ kan nínú àwọn iṣẹ́ tó ní iwọn agbegbe.

Ṣakoso Awọn Ifunni ti O Ṣe Láìní Bíbẹ Èyíni

Àwọn ẹ̀rọ tí àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ dásílẹ̀ lè fúnù nígbà àwọn ìpò tí ó wúrójú bíi igbẹkẹ̀lẹ̀ conductor tó níṣàn gbídì láàyè dielectric báa ≥35%, àwọn atàkì cyber-physical tó nípa ilọsi device, tàbí àwọn ìfúnni mẹ́fà kan ni àkókò kan tó dára jùlọ nínú àwọn ìdásílẹ̀ breaker. Àwọn àtúnṣe firmware tuntun tó dáadáa àti àwọn idáwò infrared tó dáadáa nígbà yẹn yọrí 73% àwọn ìlànà tí ó le jẹ́ kí àwọn ifunni báa láìní nínú àwọn ẹ̀rọ tuntun.

Awọn Faq

Kí ni àwọn igbérilà pàtàkì fún switchgear ohun èlèrìí?

Àwọn igbérilà pàtàkì fún switchgear ohun èlèrìí pẹ̀lú IEC 62271 àti IEEE C37, tí wọ́n ti wà láàárín ojú ewé àti itara ọmọlẹ.

Kí ni àwọn ẹ̀rọ tí ó wúlò fún iwuwo insulation?

Àwọn ẹ̀rọ bíi SF6 gas àti cycloaliphatic epoxy resins jẹ́ pàtàkì fún iwuwo insulation nítorí iwà wọn tó wu tó àti ibà ámọ́hùn dielectric wọn.

Bawo ni GIS yio rí AIS ní pato?

GIS nlo sirelẹ pẹdi si ihamọra ti aaye nigba igbesi aye nitori didanrere rẹ pẹlu arugbo SF6, eyiti nso ohun ara ọna ki o ma gbe sinu ati ki o ma jẹ amọnamọna.

Ṣe le ṣe wo ni a le tọju iṣẹ irinṣẹla padonu ni awọn ibomire?

Awọn olumoni le darí sirelẹ laarin awọn ibomire pupo pẹlu awọn ikolu ti o ni silicone, awọn itọsọna idagbasoke ti o nira ipa omi, ati awọn ina isunjade ti o nira.

Kini awọn ọna lati yago fun idiwọn ohun ẹnu?

Awọn ọna itọsọna bi iyipada lẹgbẹ mẹta atara ati idena iwọn otutu lẹgbẹ kan le yago fun idiwọn ohun ẹnu gan