Значение VCB: вакуумный выключатель и другие определения

Что означает ВКБ? Многоконтекстная разбивка

Инженер подстанции просит «модернизацию ВКБ», сотрудник банка расследует «комиссию ВКБ», а геймер шутит о «сбое ВКБ». Эти три аббревиатуры не имеют ничего общего, кроме того, что каждое из них означает отдельный термин. В электротехнике ВКБ почти всегда означает вакуумный выключатель — наиболее распространенное и технически значимое значение. Но в зависимости от отрасли одни и те же три буквы имеют совершенно разные определения. В таблице ниже приведены наиболее частые из них, с которыми вы можете столкнуться.

Для тех, кто работает с распределением, передачей или промышленной электрической инфраструктурой, имеет значение только первая запись. Вакуумный автоматический выключатель лежит в основе современной защиты среднего напряжения, выдерживая напряжение от 3,6 до 40,5 кВ и отключая токи повреждения, которые могут превышать 60 кА. Эта статья полностью посвящена этому электрическому значению: как работает VCB, почему он доминирует в конструкции распределительного устройства и что вам нужно знать при его выборе или обслуживании.

Вакуумный автоматический выключатель (VCB): как он работает

VCB прерывает ток, разделяя контакты внутри герметичного вакуумного прерывателя, часто называемого вакуумным баллоном. В отличие от воздушных или масляных выключателей, которые используют внешние дугогасительные камеры или масло для гашения дуги, VCB использует сам вакуум — среду, в которой давление настолько низкое, что остается лишь небольшое количество молекул газа. Отсутствие ионизируемого материала делает вакуум исключительно прочной диэлектрической средой.

При возникновении неисправности защитное реле отправляет сигнал отключения на VCB. Приводной механизм высвобождает накопленную энергию — обычно за счет заряженной пружины — и оттягивает подвижный контакт от неподвижного контакта. По мере размыкания контактов ток продолжает течь через пары металла, образующиеся между ними, поддерживая дугу. Поскольку дуга горит в вакууме, пары металла и плазма быстро расширяются и конденсируются на контактных поверхностях и окружающих экранах. При первом естественном нулевом токе дуга не может повторно зажечься; диэлектрическая прочность вакуумного промежутка восстанавливается практически мгновенно, и цепь благополучно разрывается.

Этот процесс завершается менее чем за четверть цикла. Типичный автоматический выключатель на 12 кВ надежно прерывает полный ток повреждения через 8–20 миллисекунд после начала отключения. Вакуумный прерыватель может отключать токи короткого замыкания 31,5 кА или 40 кА в более низких классах напряжения, а для требовательных промышленных применений доступны устройства с номиналом 63 кА. В полевых установках VCB обычно интегрируются в высоковольтное распределительное устройство сборки, которые обеспечивают механическую опору, соединения шин и вторичную проводку управления. Сам вакуумный баллон остается запечатанным на всю жизнь, не требуя заправки газом или обращения с маслом.

Продажа распределительных устройств высокого напряжения | Безопасные, компактные и надежные решения

Откройте для себя выставленное на продажу высоковольтное распределительное устройство с расширенными функциями безопасности, миниатюрной конструкцией и полностью герметичными системами. Идеально подходит для электростанций, подстанций и промышленных объектов. Воспользуйтесь преимуществами Relia

Посмотреть продукт →

Ключевые преимущества использования VCB в энергосистемах

Вакуумные выключатели стали стандартным выбором для закрытых распределительных устройств среднего напряжения до 40,5 кВ. Их техническое превосходство основано на нескольких измеримых преимуществах по сравнению со старыми технологиями. Каждое преимущество напрямую снижает долгосрочную стоимость владения и повышает безопасность.

• Изоляционная прочность. Диэлектрическая прочность вакуумного зазора примерно в 10–15 раз выше, чем у воздуха на том же расстоянии. Это обеспечивает очень компактные зазоры между контактами — часто всего от 8 до 12 мм в прерывателе на 12 кВ — и устраняет необходимость в громоздких дугогасительных камерах.
• Возможность прерывания дуги: VCB производят минимальную энергию дуги. Уровни прерывания тока обычно не превышают 3 А, что позволяет избежать опасных перенапряжений при переключении небольших индуктивных нагрузок. Напряжение дуги низкое, а эрозия контактов за операцию незначительна.
• Срок службы: стандартный автоматический выключатель может выполнить 30 000 электрических операций при номинальном токе и 100 000 механических операций до капитального ремонта. Для сравнения: масляный выключатель обычно обеспечивает всего 5000 электрических операций. Такая долговечность приводит к менее частым простоям в обслуживании.
• Экологическая безопасность: ВЦБ не содержат ни масла, ни элегазового газа. У них нулевой потенциал глобального потепления и нет риска разливов нефти или токсичных побочных продуктов. Это делает вакуумную технологию соответствующей самым строгим экологическим нормам без специальных процедур обращения.
• Минимальное техническое обслуживание: единственное плановое обслуживание герметичных прерывателей включает смазку механизма и проверку индикатора износа контактов каждые несколько лет. Не существует среды, которую можно было бы протестировать или заменить.

Сочетание длительного срока службы и экологически чистой эксплуатации делает компанию VCB естественным партнером для трансформаторы сухого типа на городских подстанциях, в больницах и центрах обработки данных, где недопустимо наличие легковоспламеняющихся жидкостей или утечка газа.

Производители распределительных трансформаторов сухого типа, завод

Трансформатор Detong - это китайские производители распределительных трансформаторов сухого типа, оптовая фабрика трансформаторов сухого типа, мы изготавливаем трансформаторы сухого типа на заказ для центров обработки данных.

Посмотреть продукт →

VCB, элегазовый выключатель и масляный автоматический выключатель: подробное сравнение

Выбор технологии автоматического выключателя означает баланс между эффективностью отключения, затратами на техническое обслуживание, затратами и воздействием на окружающую среду. В таблице ниже сравниваются типы вакуума, SF6 и масла по семи измерениям, которые имеют значение в реальных проектах.

Для внутренних установок среднего напряжения до 40,5 кВ VCB является явным лидером. Это устраняет проблему регулирования, связанную с отчетностью по элегазу, и обеспечивает более длительный цикл технического обслуживания, чем любой альтернативный маслонаполненный вариант. Элегазовые выключатели по-прежнему имеют преимущество при напряжении передачи выше 72,5 кВ и чрезвычайно высокой отключающей способности выше 63 кА, но в распределительных и промышленных условиях стандартом является вакуумная технология. Масляные выключатели быстро выводятся из эксплуатации из-за риска возникновения пожара и затрат на техническое обслуживание.

Понимание рейтингов и спецификаций VCB (IEC и IEEE)

На каждом автоматическом выключателе имеется паспортная табличка со значениями, определенными международными стандартами, в первую очередь IEC 62271-100 для высоковольтных автоматических выключателей переменного тока и IEEE C37.04 для номинальных значений. Выбор подходящего VCB начинается с правильного считывания этих параметров.

• Номинальное напряжение (Ur): максимальное напряжение системы, при котором выключатель может работать непрерывно, например 12 кВ, 24 кВ или 40,5 кВ. Для распределения 12 кВ номинальное напряжение часто указывается на уровне 12 кВ или 17,5 кВ в зависимости от стандарта.
• Номинальный ток (Ir): непрерывный ток, который выключатель может выдерживать без превышения температурных ограничений. Общие номиналы: 630 А, 1250 А, 2000 А и 3150 А. При указании этого значения всегда учитывайте потенциальный будущий рост нагрузки.
• Номинальный ток отключения при коротком замыкании (Isc): наибольший симметричный ток повреждения, который может отключить VCB, обычно 25 кА, 31,5 кА или 40 кА при среднем напряжении. Автоматический выключатель должен отключить этот ток при номинальном напряжении.
• Номинальный ток включения при коротком замыкании: равен 2,5-кратному номинальному току отключения (для 50 Гц), что соответствует пиковому току, на который выключатель может замкнуться и защелкнуться.
• Номинальная последовательность операций: определяется как O – 0,3 с – CO – 180 с – CO, где O — операция размыкания, а CO — замыкание-открытие при полной неисправности. Эта последовательность действий проверяет способность выключателя справляться с повторяющимися неисправностями без перегрева или механической усталости.
• Класс механической выносливости (M2): увеличенный механический срок службы до 10 000 циклов CO; стандартный класс M1 требует всего 2000 циклов CO. Всегда указывайте M2, если выключатель будет часто переключаться.
• Класс электрической износостойкости (E2): повышенная электрическая износостойкость при полной отключающей способности без замены прерывателя. VCB с рейтингом E2 могут выдерживать повторяющиеся сбои в работе, превосходящие обычные ожидания.

IEC 62271-100 также требует проведения типовых испытаний на диэлектрическую стойкость, превышение температуры и кратковременный выдерживаемый ток. При сравнении паспортов VCB убедитесь, что указанные значения соответствуют одному и тому же стандартному изданию и условиям испытаний. Различия в кривых снижения характеристик по высоте или температуре окружающей среды могут существенно повлиять на полезный рейтинг.

Распространенные неисправности VCB и советы по их устранению

Несмотря на то, что VCB чрезвычайно надежны, при выездном обслуживании чаще всего возникают три вида отказа. Раннее обнаружение позволяет избежать незапланированных отключений и продлевает срок службы распределительного устройства.

Потеря вакуума

Внутреннее давление прерывателя должно оставаться ниже 10^-4 Па. Если металлокерамические уплотнения разрушаются, происходит утечка воздуха и вакуум теряется. Наиболее надежным испытанием в полевых условиях является испытание на устойчивость разомкнутых контактов к промышленной частоте. Выключатель, который должен выдерживать напряжение 42 кВ в течение одной минуты, но выходит из строя при значительно более низком напряжении, скорее всего, имеет неисправный вакуумный прерыватель. Измерения частичных разрядов также могут обеспечить раннее предупреждение. Единственная вышедшая из строя бутылка требует немедленной замены; продолжение работы может привести к сбою в прерывании и катастрофическому перегреву.

Отказ рабочего механизма

Пружинные механизмы являются наиболее распространенными приводами ВКБ. Со временем смазка загустевает, пружины прогибаются, поверхности защелок изнашиваются. Симптомы включают медленное время открытия или закрытия, неполный ход и повторяющиеся запуски двигателя зарядки. Проверьте индикатор состояния накопленной энергии, измерьте время открытия и закрытия с помощью анализатора выключателя и следуйте графику смазки производителя. В крайних случаях двигатель, который работает непрерывно без взведения пружины, указывает на сломанную шестерню или неисправный концевой выключатель.

Контактная одежда

Каждое прерывание потребляет небольшое количество контактного материала. У VCB имеется припуск на износ контактов, обычно от 3 до 4 мм. Когда эрозия достигнет предела, контакты необходимо заменить. Большинство выключателей имеют видимый индикатор износа или флажок отключения. Измерьте ход контакта и зачистку (переход контакта) во время планового технического обслуживания. Если степень очистки опускается ниже минимального указанного значения (часто от 1,5 до 2 мм), срок службы контактов близок к концу, и вакуумную камеру следует заменить в сборе.

Как правильно выбрать VCB для вашего применения

Выбор VCB — это структурированный процесс принятия решений. Пропуск любого шага может привести к недооценке выключателя, ненужным затратам или трудностям с интеграцией.

1. Подтвердите напряжение и частоту системы. Номинальное напряжение VCB должно равняться максимальному рабочему напряжению системы или превышать его. Для систем на 11 кВ стандартным является выключатель на номинальное напряжение 12 кВ; для 33 кВ используйте 36 кВ или 40,5 кВ в зависимости от уровня изоляции.
2. Рассчитайте максимальный длительный ток нагрузки и предполагаемый ток короткого замыкания в точке установки. Номинальный ток должен охватывать условия полной нагрузки с запасом на перегрузку. Отключающая способность должна превышать расчетный ток симметричного повреждения.
3. Выберите тип рабочего механизма. Пружинные механизмы надежны и широко доступны; Приводы с постоянными магнитами имеют меньше движущихся частей и требуют меньшего обслуживания, но часто требуют конденсаторного расцепителя. Электромагнитные механизмы подходят для старых установок.
4. Оцените условия окружающей среды. Высота над уровнем моря более 1000 м требует снижения номинального напряжения. Высокая влажность, агрессивная атмосфера или сильное загрязнение требуют установки внутри помещений или в корпусах с соответствующим классом защиты IP.
5. Соблюдайте необходимую последовательность действий. Для частого переключения, например, при работе с батареей конденсаторов или в режиме двигателя, укажите классы износостойкости M2 и E2 и проверьте номинальный емкостной ток переключения.

Для проектов, требующих компактного, заранее спроектированного пакета, интеллектуальный внутренний трансформатор среднего напряжения объединяет защиту VCB, трансформатор и интеллектуальный мониторинг в одном блоке, протестированном на заводе, что значительно сокращает объем работ по проектированию на месте.

Поставщики интеллектуальных внутренних трансформаторов среднего напряжения для помещений, компания - Zhejiang Detong Transformer Co., Ltd.

Detong Transformer Китай оптовые поставщики интеллектуальных внутренних трансформаторов среднего напряжения и компания интеллектуальных внутренних трансформаторов среднего напряжения, подробности: Наша компания разработала новый g

Посмотреть продукт →