สวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางคืออะไร?

เนื่องจากความต้องการระบบแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าเติบโตขึ้นในอุตสาหกรรมต่างๆ สวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางจึงได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ และดึงดูดความสนใจจากผู้ระบุมากขึ้น ด้วยเหตุนี้ บุคคลจำนวนมากจึงมองหาความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์นี้ เพื่อให้เกิดความชัดเจนเกี่ยวกับสวิตช์เกียร์ MV เราได้รวบรวมบทความที่ครอบคลุมซึ่งหารือเกี่ยวกับคำจำกัดความ ฟังก์ชัน และประเภทของสวิตช์เกียร์

1. คำจำกัดความของสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง

คืออะไรสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง- ตามมาตรฐานอุตสาหกรรม สวิตช์เกียร์ขนาดกลางหมายถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 1 kV ถึง 52 kV หมวดหมู่นี้ครอบคลุมส่วนสำคัญของช่วงการจ่ายพลังงาน ซึ่งมีส่วนทำให้สวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางมีขอบเขตกว้าง

ช่วงแรงดันไฟฟ้าทั่วไปของระบบไฟฟ้าที่ใช้สวิตช์เกียร์ประเภทนี้ไม่เกิน 52 kV ส่งผลให้มีการปรับเปลี่ยนคำจำกัดความทั่วไปของสวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางเพื่อให้รวมสวิตช์เกียร์ที่สามารถรองรับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 36 kV อาจเป็นไปได้ว่าความสามารถในการจัดการแรงดันไฟฟ้าของสวิตช์ MV แต่ละตัวนั้นได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับระบบเฉพาะที่ใช้งาน ดังนั้นการใช้งานจะกำหนดขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้า ตอนนี้เรามาดูกันว่าการทำงานของสวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางมีส่วนช่วยในการทำงานที่ราบรื่นของเครือข่ายการจ่ายพลังงานอย่างไร

2. ฟังก์ชั่นสำหรับสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง

เช่นเดียวกับอุปกรณ์ประเภทอื่น ๆ วัตถุประสงค์หลักของสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางคือเพื่อปกป้องอุปกรณ์และวงจรไฟฟ้า โดยสามารถแยกส่วนประกอบเฉพาะออกจากแหล่งพลังงานได้โดยอัตโนมัติ ในกรณีที่เกิดปัญหา เช่น ไฟฟ้าขัดข้อง

ฟังก์ชันเหล่านี้ได้แก่:

* ตัดการเชื่อมต่อเพื่อความปลอดภัยของช่างไฟฟ้าขณะทำงานบนวงจร

* ควบคุมปริมาณพลังงานที่ไหลผ่านระบบ

* แยกวงจรป้องกันการทำงานของวงจรหนึ่งไปกระทบวงจรอื่น

3.ส่วนประกอบในสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง

สวิตช์เกียร์เอ็มวีได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์โดยผสมผสานอุปกรณ์สวิตชิ่งและอุปกรณ์ความปลอดภัยต่างๆ สามารถปิดหรือเปิดสวิตช์เกียร์ MV ได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ ลองมาดูส่วนประกอบหลักที่ประกอบเป็นสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางให้ละเอียดยิ่งขึ้น

เบรกเกอร์วงจร

สวิตช์เกียร์ใช้เบรกเกอร์เพื่อแยกอุปกรณ์ออกจากแหล่งพลังงาน เบรกเกอร์วงจรหลักสองประเภทที่ใช้ในสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางคือเบรกเกอร์วงจรอากาศ น้ำมัน และสุญญากาศ ซึ่งสามารถเปิดใช้งานด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ

ฟิวส์

ฟิวส์ในสวิตช์เกียร์ทำหน้าที่เป็นกลไกด้านความปลอดภัยเพื่อป้องกันการโอเวอร์โหลดโดยรวมแถบโลหะที่จะละลายเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป ซึ่งจะตัดเส้นทางไฟฟ้าและหยุดการไหลของกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันความเสียหาย

สวิตช์เกียร์

ระบบสวิตช์เกียร์มีสวิตช์ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าภายใต้สภาวะการทำงานปกติ สวิตช์เหล่านี้สามารถรองรับกระแสและแรงดันไฟฟ้าในระดับที่ระบุ และยังได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะที่ผิดปกติ เช่น การลัดวงจรหรือการโอเวอร์โหลด

รีเลย์

รีเลย์สวิตช์เกียร์เป็นสวิตช์ไฟฟ้า เมื่อเกิดข้อผิดพลาดทางไฟฟ้า หน้าสัมผัสของรีเลย์จะปิดเพื่อส่งสัญญาณไปยังเซอร์กิตเบรกเกอร์ สัญญาณนี้จะกระตุ้นให้เบรกเกอร์หยุดการส่งกำลังไปยังวงจรหรือโหลดที่ได้รับผลกระทบ ทำให้เป็นส่วนประกอบสำคัญในการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า ดังนั้นจึงมักเรียกกันว่ารีเลย์ป้องกันสวิตช์กราวด์สวิตช์กราวด์ทำหน้าที่ปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตที่สะสมออกจากอุปกรณ์อย่างปลอดภัยโดยสร้างการเชื่อมต่อกับกราวด์ โดยทั่วไปสวิตช์เหล่านี้จะดำเนินการด้วยตนเอง ซึ่งช่วยให้คุณจงใจนำประจุไฟฟ้าออกจากอุปกรณ์และลงสู่พื้น และทำให้ประจุเป็นกลางได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไอโซเลเตอร์ไอโซเลเตอร์เป็นอุปกรณ์ในสวิตช์เกียร์ที่สามารถเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อวงจรไฟฟ้าได้ พวกมันถูกใช้เพื่อแยกวงจรที่ผิดพลาดออกจากวงจรที่ใช้งานอยู่ หรือเพื่อแยกวงจรด้วยเหตุผลในการบำรุงรักษา อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าจากหรือที่เรียกว่าแรงดันไฟกระชากที่อาจก่อให้เกิดความเสียหาย อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานโดยเปลี่ยนเส้นทางแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินออกจากพื้นดิน

หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับเครื่องมือวัด

หมวดหมู่นี้รวมถึงหม้อแปลงกระแสและแรงดันไฟฟ้า ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำงานของสวิตช์เกียร์อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ หม้อแปลงเหล่านี้สามารถใช้เป็นอุปกรณ์วัดแสงและป้องกันได้ ช่วยให้สวิตช์เกียร์สามารถทำงานได้ตามที่ตั้งใจไว้ หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจะลดกระแสไฟฟ้า ในขณะที่หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าหรือที่เรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีศักยภาพจะลดแรงดันไฟฟ้าลง

Reclosers อัตโนมัติและ Sectionalizes

ในสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง ตัวปิดอัตโนมัติสามารถสร้างการเชื่อมต่อพลังงานหรือวงจรใหม่โดยอัตโนมัติหลังจากแก้ไขข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าแล้ว ในทางกลับกัน เครื่องแบ่งส่วนได้รับการออกแบบมาเพื่อแยกส่วนเฉพาะของวงจร ทำให้สามารถซ่อมแซมได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อส่วนที่เหลือของวงจร

4.ประเภทของสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง

พันธุ์ต่างๆสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางมีอยู่ในตลาด โดยมีลักษณะเฉพาะด้วยการออกแบบและคุณลักษณะ เช่น ประเภทของสื่อฉนวนที่ใช้และการมีอยู่ของสิ่งห่อหุ้ม ส่งผลให้มีสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางหลายประเภทให้เลือก ด้านล่างนี้เป็นตัวเลือกยอดนิยมบางส่วน

สวิตช์เกียร์ฉนวนแก๊ส(จีไอเอส)

สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนแก๊ส(จีไอเอส)ได้รับการออกแบบให้มีฉนวนกันแก๊ส โดยทั่วไปจะใช้ SF6 หรือส่วนผสมของ SF6 และก๊าซอื่นๆ อุปกรณ์ GIS ถูกปิดมิดชิดและใช้ก๊าซเป็นฉนวน การใช้ฉนวนกันแก๊สช่วยลดช่องว่างระหว่างเบรกเกอร์ ส่งผลให้สวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ซึ่งสามารถติดตั้งได้ในพื้นที่จำกัด

สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนอากาศ (AIS)

สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนอากาศ (AIS) ใช้อากาศเป็นสื่อกลางในการเป็นฉนวน ซึ่งบางครั้งจึงเรียกว่าสวิตช์เกียร์ "ตัดลม" เมื่อเปรียบเทียบกับสวิตช์เกียร์แบบหุ้มแก๊ส AIS มีราคาไม่แพงกว่า อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอากาศไม่ได้เป็นฉนวนที่มีประสิทธิภาพเท่ากับแก๊ส ช่องว่างของเบรกเกอร์จึงต้องใหญ่กว่านี้ ส่งผลให้อุปกรณ์ของ AIS มักติดตั้งกลางแจ้ง

สวิตช์อิเล็กทริกที่เป็นของแข็ง

สวิตช์เกียร์ไดอิเล็กทริกแบบทึบหุ้มด้วยวัสดุแข็ง เช่น เครื่องเคลือบหรือแก้ว ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานเมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางประเภทอื่นๆ มีความยืดหยุ่นสูงต่อสภาพอากาศและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมต่างๆ อย่างไรก็ตาม การใช้วัสดุที่เป็นของแข็งทำให้มีราคาแพงกว่าและปรับตัวได้น้อยกว่าตัวเลือกสวิตช์เกียร์แบบอื่น

สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนน้ำมัน

สวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางที่ใช้น้ำมันเป็นสื่อฉนวนเรียกว่าสวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนน้ำมัน แม้ว่าน้ำมันจะเป็นฉนวนที่มีประสิทธิภาพและมีต้นทุนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ แต่ความสามารถในการติดไฟและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมได้ทำให้การใช้งานลดลงในยุคปัจจุบัน

สวิตช์เกียร์แบบปิดด้วยโลหะ

สวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางนี้มีโครงโลหะภายนอกที่เพิ่มชั้นการป้องกันทางกล เพื่อปกป้องส่วนประกอบภายในจากการสัมผัส เป็นผลให้มีความต้านทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและการปลอมแปลงมากขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์

สวิตช์เกียร์หุ้มโลหะ

สวิตช์เกียร์ที่หุ้มด้วยโลหะมีความคล้ายคลึงกันกับสวิตช์เกียร์ที่หุ้มด้วยโลหะ แต่ส่วนประกอบภายในนั้นถูกห่อหุ้มไว้ในเปลือกโลหะที่แยกจากกัน ซึ่งให้การป้องกันเพิ่มเติมอีกชั้นหนึ่ง ตู้เหล่านี้มีการต่อสายดินและออกแบบให้ถอดออกได้ง่าย คล้ายกับลิ้นชักในตู้

สวิตช์เกียร์แบบติดแผ่น

สวิตช์เกียร์ที่ติดตั้งบนแผ่นอิเล็กโทรดเป็นสวิตช์เกียร์หุ้มโลหะชนิดหนึ่งซึ่งติดตั้งบนคอนกรีตหรือฐานแข็งอื่น ๆ มักจะวางไว้ใต้ดินหรือในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง สวิตช์เกียร์ชนิดนี้มักใช้ในการตั้งค่าอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ 

สวิตช์เกียร์ทนอาร์ค

สวิตช์เกียร์ทนอาร์ค สวิตช์เกียร์ทนอาร์คได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อจำกัดและดับไฟอาร์คไฟฟ้า โดยทั่วไปจะใช้ในสถานการณ์ที่อาจเกิดอาร์คแฟลช โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการตั้งค่าที่มีกระแสลัดวงจรสูงขึ้น ตามมาตรฐานสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง ANSI/IEEE โดยทั่วไปสวิตช์ประเภทนี้จะแบ่งออกเป็นสี่ประเภท

ประเภทที่ 1 มีความต้านทานส่วนโค้งที่ด้านหน้าเท่านั้น

ประเภทที่ 2 ให้ความต้านทานส่วนโค้งทั่วทั้งชุดสวิตช์เกียร์ รวมถึงด้านหน้า ด้านข้าง และด้านหลัง

ประเภท 2B รับประกันความต้านทานส่วนโค้งทุกด้าน แม้ว่าจะเปิดประตูห้องควบคุมก็ตาม

ประเภท 2C ได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อส่วนโค้งทั้งบริเวณขอบด้านนอกและระหว่างช่องต่างๆ

5.การติดตั้งสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง

การติดตั้งของสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญที่มีทักษะ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วคือทีมช่างไฟฟ้าผู้มีประสบการณ์ เพื่อรับรองการทำงานที่เหมาะสมและปลอดภัย ผู้ผลิตหลายรายเสนอโปรแกรมการฝึกอบรมเฉพาะทางเพื่อสร้างความคุ้นเคยกับบุคลากรของตนเกี่ยวกับคุณลักษณะเฉพาะของสวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลาง ซึ่งรับประกันการติดตั้งที่แม่นยำยิ่งขึ้นและลดความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น

เพื่อเริ่มการติดตั้งสวิตช์เกียร์เอ็มวีงานเริ่มแรกคือการระบุแรงดันและกระแสของแหล่งพลังงาน ข้อมูลนี้มีความสำคัญต่อการเลือกระดับสวิตช์เกียร์ที่ถูกต้องสำหรับการใช้งานเฉพาะ หลังจากเลือกสวิตช์เกียร์ MV แล้ว ช่างไฟฟ้าจะต้องปฏิบัติตามหลักเกณฑ์เหล่านี้ตลอดการติดตั้ง

สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าตำแหน่งการติดตั้งเรียบและมีการระบายอากาศที่ดี ตรวจสอบว่าแบบร่างและรายละเอียดทางเทคนิคทั้งหมดถูกต้อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีวัสดุที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการติดตั้งสวิตช์เกียร์ MV อยู่ในมือ ผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการรับรองควรจัดการการเชื่อมต่อไฟฟ้าทั้งหมด เมื่อการติดตั้งสวิตช์เกียร์ MV เสร็จสิ้น จะต้องมีการทดสอบโดยใช้วิธีการและเครื่องมือที่แตกต่างกัน ผลการทดสอบจะต้องเป็นไปตามเกณฑ์ที่ระบุของผู้ผลิตตามข้อกำหนดสวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลางเฉพาะ

6. การบำรุงรักษาสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง

สวิตช์เกียร์แรงดันไฟฟ้าปานกลาง (MV) จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาเป็นประจำเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุด ในการบำรุงรักษานี้ ส่วนประกอบต่างๆ จะได้รับการตรวจสอบเพื่อหาข้อบ่งชี้ของการเสื่อมสภาพหรืออันตราย ความถี่ของการตรวจสอบเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับประเภทของสวิตช์เกียร์ MV และการใช้งานที่ต้องการ

การบำรุงรักษาสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง: แนวทางป้องกัน

◆ ตรวจสอบชิ้นส่วนเพื่อหาสนิมหรือสิ่งสกปรก

◆ ตรวจสอบการทำงานที่เหมาะสมของกลไกการเชื่อมต่อของสวิตช์เกียร์

◆ มองหาข้อบ่งชี้ของความร้อนสูงเกินไป

◆ ดำเนินการทดสอบส่วนประกอบต่างๆ

◆ การประเมินความต้านทานของฉนวนสวิตช์เกียร์และการเปลี่ยนฉนวนสวิตช์เกียร์เนื่องจากการสึกหรอหรืออันตราย ล้วนเป็นงานที่สำคัญในการบำรุงรักษาระบบสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลาง

โดยทั่วไปผู้ผลิตจะให้คำแนะนำเกี่ยวกับการบำรุงรักษาผลิตภัณฑ์ของตน แต่เป็นเรื่องปกติที่ช่างไฟฟ้าที่รับผิดชอบการติดตั้งแรงดันไฟฟ้าปานกลางจะจัดทำรายการตรวจสอบเพื่อการบำรุงรักษา

สรุป

ระบบไฟฟ้าส่วนใหญ่ในปัจจุบันพึ่งพาสวิตช์เกียร์แรงดันปานกลางอย่างมากเพื่อควบคุมการกระจายพลังงานและปกป้องอุปกรณ์และระบบไฟฟ้า มีสวิตช์เกียร์ MV ประเภทต่างๆ ให้เลือก และสิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตเมื่อติดตั้งหรือเปลี่ยนสวิตช์เพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างถูกต้อง