กระแสไฟเกินยังคงเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความล้มเหลวทางไฟฟ้าที่รุนแรง การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน และการหยุดทำงานโดยไม่คาดคิดในระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำ (LV) ในฐานะองค์กรเทคโนโลยีชั้นสูงแห่งชาติที่ได้รับความไว้วางใจ ซึ่งเชี่ยวชาญด้านอุปกรณ์ส่งและจ่ายไฟฟ้า Zhejiang Gangheng Electric Co., Ltd. ได้ออกแบบชุดสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำที่แข็งแกร่งซึ่งออกแบบมาเพื่อทนต่อกระแสไฟขัดข้องที่สำคัญและรับประกันความต่อเนื่องในการปฏิบัติงาน

ไม่ว่าคุณจะจัดการการจ่ายไฟสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม อาคารพาณิชย์ หรือสถานีไฟฟ้าย่อย การทำความเข้าใจวิธีการใช้การป้องกันกระแสเกินอย่างมีประสิทธิภาพสำหรับสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำของคุณเป็นสิ่งสำคัญ

ในคู่มือที่ครอบคลุมนี้ เราจะแจกแจงกลไกของกระแสไฟเกิน ประเมินการเลือกอุปกรณ์ป้องกัน รายละเอียดการปกป้องโครงสร้างในสวิตช์เกียร์แบบโมดูลาร์ และสรุปโปรโตคอลการบำรุงรักษาที่ดำเนินการได้

1. ทำความเข้าใจสาเหตุกระแสเกินในแผงสวิตช์ไฟฟ้าแรงต่ำ

กระแสเกินเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าเกินความสามารถในการจัดการกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องที่ได้รับการจัดอันดับ (ใน) ของส่วนประกอบสวิตช์เกียร์หรือระบบบัสบาร์ ในการออกแบบแผนการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ วิศวกรระบบจะต้องแยกแยะระหว่างสภาวะกระแสไฟเกินสามประเภทที่แตกต่างกัน:

กระแสเกินพิกัด

กระแสไฟเกินต่อเนื่องที่เกิดจากการเชื่อมต่อโหลดส่วนเกิน เช่น มอเตอร์หนักหลายตัวสตาร์ทพร้อมกันหรือความเครียดทางกลที่ไม่คาดคิด แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะมีขนาดต่ำกว่า ประมาณ 1.2 ถึง 5 เท่าของกระแสไฟฟ้า แต่การสะสมความร้อนอาจทำให้ฉนวนของตัวนำเสื่อมลงเมื่อเวลาผ่านไป หากสภาวะไม่ถูกรบกวน

กระแสไฟฟ้าลัดวงจร

กระแสไฟลัดที่ฉับพลันและสูงมาก ซึ่งมักจะเกินสิบกิโลแอมแปร์ เกิดจากการลัดวงจรแบบเฟสต่อเฟสหรือจากเฟสสู่กราวด์โดยตรง การลัดวงจรทำให้เกิดแรงไฟฟ้าไดนามิกขนาดใหญ่และไฟกระชากความร้อน ซึ่งสามารถสร้างความเสียหายให้กับโครงสร้างภายในของสวิตช์เกียร์ได้ทันที

กระแสไหลเข้า

กระแสไฟกระชากชั่วคราวที่เกิดขึ้นระหว่างการให้พลังงานเริ่มต้นของโหลดอุปนัย เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าและมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับขนาดใหญ่ อุปกรณ์ป้องกันจะต้องแยกความแตกต่างของกระแสไหลเข้าชั่วคราวจากความผิดพลาดที่เกิดขึ้นจริงเพื่อป้องกันการสะดุดที่น่ารำคาญ

2. การเลือกอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟเกิน (OCPD) ที่เหมาะสม

การเลือกอุปกรณ์ป้องกันที่มีการประสานงานและจัดอันดับอย่างเหมาะสมเป็นแนวป้องกันแรกในการป้องกันสวิตช์เกียร์ LV

เซอร์กิตเบรกเกอร์อากาศ (ACB) และเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแม่พิมพ์ (MCCB)

เซอร์กิตเบรกเกอร์เป็นองค์ประกอบป้องกันหลักที่ใช้งานภายในตู้สวิตช์เกียร์ LV ที่ทันสมัย

แอร์เซอร์กิตเบรกเกอร์ (ACB)

โดยทั่วไปแล้ว Air Circuit Breakers จะถูกติดตั้งเป็นเบรกเกอร์ขาเข้าหลักหรือเบรกเกอร์ป้อนความจุสูง โดยทั่วไปมีพิกัดตั้งแต่ 630A ถึง 4000A หรือสูงกว่า

ACB ขั้นสูงมีทริปยูนิตที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์ (ETU) ช่วยให้สามารถปรับการตั้งค่าการป้องกันการหน่วงเวลานาน (L), การหน่วงเวลาสั้น (S), ทันที (I) และข้อผิดพลาดกราวด์ (G) ได้อย่างแม่นยำ การกำหนดค่าการป้องกัน LSIG นี้ช่วยให้วิศวกรสามารถบรรลุการประสานงานการป้องกันที่แม่นยำยิ่งขึ้น

เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบขึ้นรูป (MCCB)

MCCB เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกระจายย่อยและการป้องกันวงจรย่อย MCCB แบบทริปอิเล็กทรอนิกส์สามารถให้ความสามารถในการทำลายสูง (Icu/Ics) เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดดาวน์สตรีมที่รุนแรง ในขณะเดียวกันก็ช่วยปกป้องบัสบาร์ต้นน้ำและอุปกรณ์กระจาย

ฟิวส์ความจุการแตกร้าวสูง (HRC)

ฟิวส์ HRC ยังคงเป็นโซลูชั่นที่คุ้มค่าและรวดเร็วมากสำหรับการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร เมื่อกระแสลัดวงจรสูงพิเศษไหล ส่วนประกอบฟิวส์ภายในจะละลายภายในระยะเวลาอันสั้น ขัดขวางความผิดปกติก่อนที่กระแสลัดวงจรสูงสุด (Ipk) จะถึงค่าสูงสุดทางทฤษฎี

ฟิวส์ HRC มักจับคู่กับสวิตช์ตัดโหลดในวงจรป้องกันเสริมและวงจรป้องกันเฉพาะ

เมทริกซ์การเลือกอุปกรณ์อย่างรวดเร็ว

3. การป้องกันโครงสร้างและการแบ่งส่วนในสวิตช์เกียร์ LV

สถาปัตยกรรมภายในที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันความผิดพลาดทางไฟฟ้าในพื้นที่ เหตุการณ์อาร์ก และการสะสมความร้อนไม่ให้เรียงซ้อนจนเกิดความล้มเหลวของแผงสวิตช์โดยสมบูรณ์

สวิตช์เกียร์แบบสมบูรณ์แรงดันต่ำแบบถอดได้ (ดึงออก) สมัยใหม่ เช่น สวิตช์เกียร์แบบโมดูลาร์ GCS, GCK และ MNS รวมเอาการแบ่งส่วนทางกายภาพและมาตรการป้องกันที่ออกแบบตามมาตรฐาน IEC และ GB ที่บังคับใช้

หน่วยการทำงาน Drawout แบบโมดูลาร์

ในสวิตช์เกียร์แบบดึงออก เช่น ระบบ GCS และ MNS วงจรป้อนแต่ละวงจรจะอยู่ภายในชุดลิ้นชักทำงานอิสระ

หากเกิดข้อผิดพลาดกระแสเกินหรือส่วนโค้งภายในภายในลิ้นชักเดียว สิ่งกีดขวางที่เป็นโลหะและฉนวนที่ทนไฟสามารถช่วยแยกพื้นที่ข้อบกพร่องและจำกัดผลกระทบต่อยูนิตการทำงานที่อยู่ติดกันและระบบบัสบาร์หลัก

บัสบาร์ทนทานต่อความร้อนและไดนามิก

บัสบาร์ทองแดงหลักจะต้องมีขนาดอย่างเหมาะสมตามค่าสูงสุดที่ทนต่อกระแส (Ipk) และกระแสไฟที่ทนได้ในระยะเวลาอันสั้น (Icw)

บัสบาร์ทองแดงคุณภาพสูง รวมกับฉนวนเฟสที่เหมาะสมและการรองรับทางกล ช่วยป้องกันการเสียรูปมากเกินไปที่เกิดจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างสภาวะการลัดวงจร

การกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและการระบายความร้อน

การทำงานด้วยกระแสสูงอย่างต่อเนื่องจะสร้างความร้อนผ่านการสูญเสีย I²R การออกแบบสวิตช์เกียร์ที่เหมาะสมจึงต้องมีการกระจายความร้อนและการระบายอากาศที่มีประสิทธิภาพ

ตู้สวิตช์เกียร์ขั้นสูงอาจรวมเอาข้อกำหนดการระบายความดันและช่องระบายอากาศเพื่อช่วยควบคุมอุณหภูมิของตู้ และลดความเสี่ยงของความเครียดจากความร้อนที่มากเกินไประหว่างการทำงานต่อเนื่อง

4. การออกแบบระบบและการประสานงานการป้องกัน (หัวกะทิ)

อุปกรณ์ป้องกันไม่สามารถทำงานอย่างมีประสิทธิภาพโดยแยกจากกัน เครือข่ายการกระจายพลังงานที่ออกแบบมาอย่างดีใช้การประสานงานแบบเลือกปฏิบัติ หรือที่เรียกว่าการเลือกปฏิบัติ เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ป้องกันที่ใกล้กับจุดบกพร่องมากที่สุดจะทำงานก่อนทุกครั้งที่ทำได้จริง

การประสานงานเวลา-ปัจจุบัน

ACB อัปสตรีมสามารถกำหนดค่าด้วยการหน่วงเวลาลัดวงจรที่เหมาะสม เพื่อให้ MCCB ดาวน์สตรีมสามารถล้างข้อบกพร่องสาขาที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นก่อน

วิธีการนี้ช่วยป้องกันการหยุดชะงักโดยไม่จำเป็นของทั้งสถานที่ เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในวงจรดาวน์สตรีมที่มีขนาดค่อนข้างเล็ก

การคำนวณโหลดและการลัดวงจรที่แม่นยำ

ผู้รวมระบบควรคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในอนาคตที่ขั้วขาเข้าของสวิตช์เกียร์

ความสามารถในการทำลายอุปกรณ์ที่เลือกจะต้องเหมาะสมกับระดับความผิดปกติที่คาดหวัง สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ ความสามารถในการทำลายพิกัดที่เกี่ยวข้อง เช่น Icu และ Ics ควรได้รับการประเมินตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์และเงื่อนไขการใช้งานที่เกี่ยวข้อง

การป้องกันข้อผิดพลาดภาคพื้นดินและ Zero-Sequence

หม้อแปลงกระแสลำดับเป็นศูนย์ (CTs) สามารถรวมเข้ากับแผนการป้องกันที่เหมาะสมเพื่อตรวจจับกระแสไฟฟ้าขัดข้องของกราวด์

เมื่อออกแบบและประสานงานอย่างเหมาะสม การป้องกันข้อผิดพลาดกราวด์สามารถช่วยตรวจจับการรั่วไหลหรือกระแสไฟฟ้าผิดปกติที่ผิดปกติ และเริ่มการหยุดชะงักของวงจรก่อนที่ข้อผิดพลาดเฉพาะที่จะกลายเป็นไฟฟ้าขัดข้องที่รุนแรงยิ่งขึ้น

5. การบำรุงรักษาเชิงป้องกันและการตรวจสอบแบบเรียลไทม์

ความน่าเชื่อถือของระบบป้องกันกระแสเกินขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาตามปกติและการตรวจสอบสภาพอย่างต่อเนื่อง

การถ่ายภาพความร้อนและการตรวจสอบอินฟราเรด

ตรวจสอบข้อต่อบัสบาร์ การต่อสายเคเบิล การเชื่อมต่อเซอร์กิตเบรกเกอร์ และชุดหน้าสัมผัสเป็นประจำโดยใช้การถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด

การถ่ายภาพความร้อนสามารถช่วยระบุการเชื่อมต่อที่หลวม ความต้านทานต่อการสัมผัสที่ผิดปกติ ความไม่สมดุลของเฟส และความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุดก่อนที่สภาวะเหล่านี้จะพัฒนาไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์ร้ายแรง

การตรวจสอบหน้าสัมผัสรองและการตรวจสอบลิ้นชักเชิงกล

สำหรับสวิตช์เกียร์แบบดึงออก ให้ตรวจสอบกลไกการใส่ลิ้นชัก คลิปหน้าสัมผัสหลัก ปลั๊กสายไฟควบคุมรอง และกลไกที่เชื่อมต่อกันเป็นระยะๆ

ควรกำจัดฝุ่นและการปนเปื้อนอย่างเหมาะสม และควรดูแลรักษาพื้นผิวสัมผัสทางไฟฟ้าตามข้อกำหนดในการบำรุงรักษาของผู้ผลิตอุปกรณ์

การตรวจสอบพลังงานอัจฉริยะและการรวม IoT

การติดตั้งแผงสวิตช์ LV เพิ่มเติมด้วยมิเตอร์กำลังแบบดิจิทัลและเซ็นเซอร์อุณหภูมิออนไลน์ ช่วยให้ตรวจสอบกระแสเฟส กระแสเป็นกลาง และอุณหภูมิบัสบาร์ได้แบบเรียลไทม์

เกณฑ์การแจ้งเตือนอัตโนมัติสามารถแจ้งเตือนผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับสภาวะโหลดที่ผิดปกติ กระแสไม่สมดุล และความร้อนสูงเกินไปในระยะเริ่มต้น ช่วยให้ดำเนินการแก้ไขได้ก่อนที่โอเวอร์โหลดจะพัฒนาเป็นความผิดปกติที่ร้ายแรงยิ่งขึ้น

ร่วมมือกับ Gangheng Electric เพื่อโซลูชันสวิตช์เกียร์ LV ที่เชื่อถือได้

การลดความเสี่ยงจากกระแสไฟเกินต้องใช้การผลิตคุณภาพสูง วิศวกรรมบัสบาร์ที่แม่นยำ อุปกรณ์ป้องกันที่เชื่อถือได้ และการทดสอบที่เข้มงวด

ในฐานะผู้ผลิตที่ได้รับการรับรอง ISO 9001, ISO 14001 และ CQC ซึ่งมีความเชี่ยวชาญมากกว่า 20 ปี Zhejiang Gangheng Electric Co., Ltd. นำเสนอชุดสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำที่ปรับแต่งได้อย่างเต็มที่สำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม เชิงพาณิชย์ โครงสร้างพื้นฐาน และยูทิลิตี้

โซลูชันสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำของเราประกอบด้วย:

• สวิตช์เกียร์แบบดึงแรงดันต่ำแบบ GCS

• สวิตช์เกียร์แบบดึงแรงดันต่ำแบบ GCK

• ตู้สวิตช์เกียร์แบบโมดูลาร์ซีรีส์ MNS

• ชุดสวิตช์เกียร์คงที่แรงดันต่ำ GGD

ไม่ว่าคุณจะต้องการวิศวกรรมที่ปรับให้เหมาะสม การปฏิบัติตามมาตรฐาน IEC และ GB กำหนดการส่งมอบที่รวดเร็ว หรืองานสร้างแบบกำหนดเองแบบหน่วยเดียวสำหรับโครงการ EPC ระดับโลก ทีมวิศวกรของเราสามารถรองรับข้อกำหนดของโครงการของคุณได้

ติดต่อ กังเฮงการไฟฟ้า

กำลังมองหาการอัปเกรดความปลอดภัยในการกระจายพลังงานของคุณหรือไม่?

ติดต่อทีมวิศวกรรมไฟฟ้า Gangheng ได้แล้ววันนี้เพื่อขอคำปรึกษาด้านเทคนิคโดยละเอียดหรือใบเสนอราคาโครงการ

อ้างอิง

- คู่มือการกระจายพลังงานไฟฟ้า โดย George J. Anders

• มาตรฐานสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำและอุปกรณ์ควบคุม IEC 60947 - x series
  - การป้องกันกระแสเกินในระบบไฟฟ้า ธุรกรรม IEEE ในการจัดส่งพลังงาน