สวิตช์ไฟฟ้าแรงสูงคืออะไร？

สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงมีบทบาทสำคัญในโครงข่ายไฟฟ้าและระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงสูง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพโดยนำเสนอวิธีการตัดการเชื่อมต่อและแยกอุปกรณ์ไฟฟ้าออกจากแหล่งพลังงานได้อย่างปลอดภัย เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับสวิตช์เกียร์ประเภทนี้โดยเฉพาะที่นี่

1. คำจำกัดความของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

2. การประยุกต์สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

3. ส่วนประกอบในสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

4. หลักการทำงานของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

5. ประเภทของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

6. การบำรุงรักษาสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

1. คำจำกัดความของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงคืออะไร?สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่ช่วยให้มั่นใจในการกระจายพลังงานไฟฟ้าที่เชื่อถือได้และปลอดภัย ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อรองรับระดับไฟฟ้าแรงสูง ทำให้เป็นส่วนสำคัญของโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ ส่วนประกอบหลักของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง ได้แก่ เบรกเกอร์ สวิตช์ และฟิวส์ ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมและป้องกันการไหลของกระแสไฟฟ้า ส่วนประกอบเหล่านี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้ทนต่อระดับแรงดันไฟฟ้าที่รุนแรงและทำงานอย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะแรงดันสูง

สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงทำงานที่จุดตัดของส่วนประกอบไฟฟ้าที่จำเป็นหลายอย่าง เช่น สวิตช์ ฟิวส์ หม้อแปลง รีเลย์ และอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อ ส่วนประกอบเหล่านี้ทำงานควบคู่กันไป โดยแต่ละส่วนมีบทบาทเฉพาะตัว เพื่ออำนวยความสะดวกในการกระจายพลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยในเครือข่ายที่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าเกิน 36kV การทำงานร่วมกันของพวกเขาคือสิ่งที่ทำให้สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงเป็นส่วนที่เชื่อถือได้และเป็นส่วนสำคัญของระบบจำหน่ายไฟฟ้า

2. การประยุกต์สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ และสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้า เนื่องจากได้รับการออกแบบมาให้รองรับระดับแรงดันไฟฟ้าที่ 36kV ขึ้นไป เป็นผลให้ระบบเหล่านี้มักพบในสิ่งอำนวยความสะดวกและการติดตั้งที่ต้องการการกระจายและการควบคุมพลังงานไฟฟ้าแรงสูง

สวิตช์เกียร์ใช้ในการตั้งค่าต่างๆ เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน มีการใช้ในโรงไฟฟ้าเพื่อตัดการเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่น ๆ ออกจากโครงข่ายอย่างปลอดภัย บนเครือข่ายการส่งและการจ่ายไฟฟ้าเพื่อเชื่อมโยงหรือยกเลิกการเชื่อมโยงส่วนของเครือข่าย ในสถานีย่อยเพื่อเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่อหม้อแปลง ธนาคารตัวเก็บประจุ และอุปกรณ์อื่น ๆ และในขนาดใหญ่ สถานที่อุตสาหกรรมและพาณิชยกรรมเพื่อติดหรือถอดอุปกรณ์ออกจากแหล่งจ่ายไฟหรือใช้งานมอเตอร์ขนาดใหญ่

หน้าที่หลักของสวิตช์เกียร์ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้คือการปกป้องอุปกรณ์และบุคลากรจากผลที่ตามมาที่เป็นอันตรายจากความผิดพลาดในปัจจุบันสูง นอกจากนี้ สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงยังใช้เพื่อควบคุมการไหลของไฟฟ้าภายในโครงข่าย และเพื่อแยกอุปกรณ์สำหรับการบำรุงรักษาหรือซ่อมแซม

3. ส่วนประกอบในสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

เพื่อให้เข้าใจถึงการทำงานของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง จำเป็นต้องทำความคุ้นเคยกับส่วนประกอบต่างๆ ของสวิตช์เกียร์ แม้ว่าจะมีองค์ประกอบหลายอย่าง แต่เราจะเน้นไปที่องค์ประกอบหลัก ส่วนประกอบหลักของสวิตช์เกียร์ HV ที่พบในทั้งรุ่นในร่มและกลางแจ้ง ได้แก่:

เซอร์กิตเบรกเกอร์

เซอร์กิตเบรกเกอร์ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในระบบสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง คือสวิตช์ไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องวงจรโดยอัตโนมัติจากความเสียหายจากการโอเวอร์โหลดหรือการลัดวงจร การออกแบบที่ซับซ้อนช่วยให้สามารถทำงานได้ภายในมิลลิวินาที โดยกำจัดกระแสที่มากเกินไปและกระแสฟอลต์ออกอย่างรวดเร็ว จึงเป็นการปกป้องทั้งระบบ

หม้อแปลงเครื่องมือ

หม้อแปลงเครื่องมือวัดซึ่งรวมอยู่ในระบบสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือวัดที่จำเป็น ประกอบด้วยหม้อแปลงกระแส (CTs) และหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า (VT) หน้าที่หลักคือการลดระดับกระแสและแรงดันไฟฟ้า การลดลงนี้ทำให้สามารถตรวจสอบการไหลของระบบไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัย กระตุ้นรีเลย์ป้องกัน หรือการส่งสัญญาณความผิดปกติไปยังศูนย์ควบคุม

สวิตช์สายดิน

สวิตช์สายดินซึ่งเป็นส่วนประกอบที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัยในระบบไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญในการรับรองความปลอดภัยของทั้งระบบและผู้ปฏิบัติงาน โดยสร้างการเชื่อมต่อกับกราวด์เมื่อเปิดตัวแยกหรือเบรกเกอร์ การดำเนินการนี้จะกระจายประจุไฟฟ้าที่ค้างอยู่ในสายไฟที่ถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งพลังงาน ดังนั้นจึงป้องกันสถานการณ์ที่เป็นอันตรายได้

หม้อแปลงสเต็ปอัพ/ดาวน์

ส่วนประกอบที่ใหญ่ที่สุดและมีราคาแพงที่สุดของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงคือหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ ซึ่งจะเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของสัญญาณไฟฟ้าเพื่อการขนส่งทางไกลที่มีประสิทธิภาพโดยมีการสูญเสียพลังงานน้อยที่สุด และหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ซึ่งจะลดแรงดันไฟฟ้าก่อนหน้านั้น เข้าถึงอุปกรณ์ที่ไม่สามารถรองรับไฟฟ้าแรงสูงได้

สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ

ในระบบสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง ตัวตัดการเชื่อมต่อจะทำหน้าที่เป็นสวิตช์เชิงกลที่ตรงไปตรงมา ซึ่งสามารถขัดขวางหรือสร้างวงจรไฟฟ้าใหม่ได้ โดยทั่วไปจะใช้เพื่อเชื่อมต่อหรือตัดการเชื่อมต่ออุปกรณ์จากแหล่งพลังงาน โดยปกติสำหรับงานบำรุงรักษาหรือซ่อมแซม ส่วนประกอบเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าตัวแยก

รีเลย์

รีเลย์เป็นสวิตช์ที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าและสามารถใช้เพื่อเปิดหรือปิดวงจรได้ รีเลย์ป้องกันได้รับการออกแบบมาเพื่อระบุปัญหาในระบบไฟฟ้าและสั่งงานเบรกเกอร์ เบรกเกอร์นี้จะแยกอุปกรณ์ที่ชำรุดออกจากแหล่งจ่ายไฟ และช่วยในการดับส่วนโค้งทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้น

บัสบาร์

บัสบาร์เป็นตัวนำที่มีความต้านทานต่ำซึ่งเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ไฟฟ้า ในสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง บัสบาร์จะเชื่อมต่อเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้าแรงสูงและส่วนประกอบอื่นๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการส่งพลังงานระหว่างจุดต่างๆ

เครื่องป้องกันไฟกระชาก

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเป็นเครื่องมือที่ช่วยปกป้องอุปกรณ์จากอันตรายอันเนื่องมาจากไฟฟ้าแรงสูงอย่างกะทันหัน เช่น ฟ้าผ่า และแหล่งอื่นๆ เช่น ไฟกระชากแบบสวิตชิ่ง อุปกรณ์ป้องกันสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงทำงานโดยการดูดซับพลังงานของไฟกระชากก่อนที่จะทำอันตรายต่ออุปกรณ์

แบตเตอรี่

แบตเตอรี่ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำรองในการตั้งค่าสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงจำนวนมาก เพื่อให้มั่นใจถึงความต่อเนื่องระหว่างไฟฟ้าขัดข้อง โดยจ่ายพลังงานเพียงพอเพื่อรักษาการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์และส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูงอื่นๆ เพื่อให้สามารถตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งพลังงานหลักได้อย่างปลอดภัย

กริดกราวด์

โครงข่ายสายดินซึ่งประกอบด้วยแท่งโลหะหรือแผ่นโลหะที่ฝังอยู่ในพื้นดิน ใช้เพื่อเปลี่ยนเส้นทางพลังงานไฟฟ้าเข้าสู่โลก การทำเช่นนี้จะช่วยปกป้องอุปกรณ์จากอันตรายอันเนื่องมาจากฟ้าผ่าและแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน

4. หลักการทำงานของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

ตอนนี้เราได้รับความเข้าใจที่มั่นคงเกี่ยวกับพื้นฐานของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงและส่วนประกอบต่างๆ เรามาเจาะลึกเข้าไปในกลไกของมันกันดีกว่า นี่คือภาพรวมโดยย่อของการดำเนินงาน

หน้าที่หลักของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงคือการจัดหาวิธีการจ่ายไฟฟ้าแรงสูงที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ อุปกรณ์ต่างๆ จะถูกใช้ในการวัดการไหลของพลังงาน ควบคุมกระแสไฟฟ้า และตรวจจับและแยกวงจรที่ผิดพลาดออกจากส่วนที่เหลือของระบบ ในระหว่างการทำงานของเบรกเกอร์สวิตช์เกียร์ หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าหรือรีเลย์ป้องกันจะตรวจจับกระแสไฟฟ้าแรงสูง จะเปิดใช้งานเบรกเกอร์ซึ่งจะขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าและป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าจากความเสียหาย นอกเหนือจากฟังก์ชันอัตโนมัติแล้ว การทำงานของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงบางอย่างยังสามารถดำเนินการด้วยตนเองได้ เช่น การแยกอุปกรณ์หรือสายไฟโดยใช้สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ ตลาดสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงนำเสนออุปกรณ์หลากหลายประเภทพร้อมกลไกการตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานและการบำรุงรักษาการติดตั้งเหมาะสม

สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงและเกียร์ควบคุมได้รับการติดตั้งเซ็นเซอร์หลายตัวและแผงควบคุมที่ล้ำสมัย เซ็นเซอร์จะตรวจสอบระบบอย่างต่อเนื่องและส่งข้อมูลไปยังแผงควบคุมเพื่อการประมวลผลและการวิเคราะห์ หากตรวจพบความผิดปกติหรือปัญหาใดๆ แผงควบคุมจะเริ่มมาตรการป้องกันหรือแก้ไขเพื่อให้มั่นใจว่าระบบทำงานได้อย่างราบรื่น

5. ประเภทของสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงสามารถแบ่งกว้างๆ ได้เป็น 2 ประเภท คือ สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนอากาศ (AIS) และสวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนแก๊ส(จีไอเอส). สวิตช์เกียร์ของ AIS อาศัยอากาศเป็นสื่อฉนวนหลัก ในขณะที่สวิตช์เกียร์ GIS ใช้ก๊าซ ซึ่งโดยทั่วไปคือซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) เพื่อวัตถุประสงค์ในการเป็นฉนวน ต่อไปนี้เป็นข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงทั้งสองประเภท

สวิตช์เกียร์ฉนวนไฟฟ้าแรงสูง

สวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนอากาศสำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูงมักใช้ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง รวมถึงสถานีย่อย โรงไฟฟ้า และระบบจำหน่ายไฟฟ้าต่างๆ แม้ว่าสวิตช์เกียร์ประเภทนี้มีความคุ้มค่าและบำรุงรักษาง่าย แต่ก็ไวต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น ฝุ่น ความชื้น และอากาศเค็ม ทำให้ต้องมีการบำรุงรักษาบ่อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนแก๊ส

สวิตช์เกียร์หุ้มฉนวนแก๊สไฟฟ้าแรงสูง

สวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนแก๊สสำหรับการใช้งานไฟฟ้าแรงสูงเป็นทางเลือกที่ประหยัดพื้นที่มากกว่าสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนอากาศ มักติดตั้งภายในอาคารในบริเวณที่มีพื้นที่เพียงพอ แม้ว่าสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนแก๊สอาจมีต้นทุนที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับสวิตช์เกียร์แบบหุ้มฉนวนอากาศ แต่ก็มีข้อดีหลายประการ รวมถึงขนาดที่เล็กลง ความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น และความต้องการในการบำรุงรักษาที่น้อยลง

6. การบำรุงรักษาสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง

การทำงานที่มีประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าจำนวนมากต้องอาศัยสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงเป็นอย่างมาก หลังจากเลือกประเภทที่เหมาะสมที่สุดแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการติดตั้งอุปกรณ์ให้เหมาะสม เมื่อการติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ จำเป็นต้องปฏิบัติตามแนวทางการบำรุงรักษาของผู้ผลิตเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดและอายุการใช้งานที่ยาวนาน

การปฏิบัติตามหลักเกณฑ์การใช้งานที่ผู้ผลิตกำหนดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ใช้สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูง แนวทางเหล่านี้มักมาพร้อมกับคำแนะนำในการบำรุงรักษาและการฝึกอบรมสำหรับบุคลากร งานบำรุงรักษาสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงโดยทั่วไป ได้แก่:

การบำรุงรักษาเชิงป้องกันสวิตช์เกียร์ HV

กิจกรรมการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลาสำหรับสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงมีวัตถุประสงค์เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ยังคงอยู่ในสภาพที่เหมาะสม เป้าหมายหลักคือการช่วยให้ช่างไฟฟ้าสามารถตรวจจับและแก้ไขปัญหาใดๆ ก่อนที่จะบานปลาย โปรแกรมการบำรุงรักษาประกอบด้วย:

งานบำรุงรักษาประกอบด้วยการตรวจสอบสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงเพื่อหาสลักเกลียวที่หลวม การสึกหรอ และปัญหาอื่นๆ ที่อาจเกิดขึ้น การทำความสะอาดชิ้นส่วนก็มีความสำคัญเช่นกันเพื่อป้องกันสิ่งสกปรกและเศษซากสะสม นอกจากนี้ การทดสอบจะดำเนินการตามระเบียบการด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด และการปรับเปลี่ยนจะขึ้นอยู่กับสภาพของสวิตช์เกียร์ การสอบเทียบยังดำเนินการเพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องแม่นยำของส่วนประกอบต่างๆ

การบำรุงรักษาแก้ไขสวิตช์ HV

การบำรุงรักษาสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงจะดำเนินการเมื่อมีสัญญาณของปัญหา หรือเมื่อการบำรุงรักษาเชิงป้องกันบ่งชี้ว่าปัญหาที่อาจเกิดขึ้นนั้นเกิดขึ้นที่ขอบฟ้า การบำรุงรักษาประเภทนี้ครอบคลุมกิจกรรมต่อไปนี้:

ระบุสาเหตุหลักของปัญหาผ่านการแก้ไขปัญหา แก้ไขปัญหาใดๆ ที่พบในการซ่อมแซม เปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายอย่างรุนแรง และทำการเปลี่ยนแปลงเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของสวิตช์เกียร์หรือแก้ไขปัญหาการออกแบบใดๆ

สรุป

สวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงมีบทบาทสำคัญในระบบไฟฟ้าทุกระบบ คู่มือนี้ได้สรุปสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงประเภทต่างๆ และปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือก ตั้งค่า และบำรุงรักษาอุปกรณ์ ด้วยความรู้นี้ คุณสามารถมั่นใจได้ว่าสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงของคุณสามารถจ่ายพลังงานให้กับระบบไฟฟ้าของคุณในลักษณะที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้

เมื่อเลือกสวิตช์เกียร์ไฟฟ้าแรงสูงสำหรับการใช้งานเฉพาะ จำเป็นต้องคำนึงถึงข้อกำหนดเฉพาะของโครงการด้วย ปัจจัยต่างๆ รวมถึงค่าใช้จ่าย ข้อจำกัดด้านพื้นที่ ความต้องการในการบำรุงรักษา และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ล้วนส่งผลต่อการเลือกสวิตช์เกียร์ที่เหมาะสมกับงานมากที่สุด