قم بتنزيل كتالوج منتجاتنا لعام 2025 للحصول على رسومات تفصيلية ومعايير تقنية لجميع مكونات المفاتيح الكهربائية.
احصل على الكتالوج قم بتنزيل كتالوج منتجاتنا لعام 2025 للحصول على رسومات تفصيلية ومعايير تقنية لجميع مكونات المفاتيح الكهربائية.
احصل على الكتالوج
إن مطابقة الجهد العابر المقدر لقواطع الدارة الفراغية لمقاييس الجهد العابر لمقاييس الجهد العابر 12 كيلو فولت و24 كيلو فولت هي عملية التحقق من أن قدرة استرداد الجهد العابر المقدرة لقواطع الدارة الفراغية - المحددة بجهد الذروة (Uc) ومعدل الارتفاع (RRRRV) والوقت إلى الذروة (t3) - تساوي أو تتجاوز غلاف جهد الذروة الفعلي الذي ستفرضه دائرة التغذية أثناء انقطاع العطل. عندما يفشل هذا التطابق، يعاود القاطع الانقطاع عبر فجوة التفريغ التي لا تزال ساخنة، مما يحول العطل الذي تمت إزالته إلى حدث عطل مستمر أو متصاعد. يغطي هذا الدليل سير عمل الحساب، ومقارنة طوبولوجيا وحدة التغذية، وخيارات التخفيف، وقائمة مراجعة المشتريات اللازمة لحل هذه المشكلة في التطبيقات الصناعية بجهد 12 كيلو فولت و24 كيلو فولت.
قبل الشروع في العمليات الحسابية أو العمل الميداني، استخدم هذا الجدول لفرز الأعراض مقابل الأسباب الجذرية المحتملة.
| الأعراض | الاختبار الأول | السبب الجذري المحتمل | الإجراء التالي |
|---|---|---|---|
| إعادة التشغيل أثناء انقطاع العطل | اسحب سجل حدث التتابع؛ تحقق من وجود ارتفاع في الجهد الكهربي/التردد بمقدار 2-4 مللي ثانية بعد الانقراض | تتجاوز ذروة TRV أو RRRV الذروة المقدرة للقواطع | قياس الجهد العابر TRV باستخدام مسجل العابر؛ قارن مع غلاف IEC 62271-100 T100s |
| تآكل التلامس السابق لأوانه (>50% عمق قبل الفترة الزمنية المقررة) | عد العمليات؛ فحص مؤشر انتقال الاتصال | تكرار حدوث انحراف متكرر عالي الطاقة من عدم تطابق مترددات الجهد العالي، أو ارتفاع معدل الترددات العالية | قم بإجراء حساب قيمة العمل TRV؛ تحقق من عامل القطب الأول إلى عامل التصفية |
| إنذارات الجهد الزائد بعد الرحلة عند أطراف المحرك | افحص مانع زيادة التيار الكهربائي بحثًا عن علامات التوصيل الحديثة | مساهمة المحرك في رفع عامل السعة TRV | مراجعة تصنيف التأريض؛ التحقق من الكاف مقابل القيمة المقدرة |
| عابر الجهد المتذبذب عند التبديل | التقاط شكل موجة عند معدل عينة >= 1 ميجاهرتز | انعكاس تقاطع الكابل- OHL مما يؤدي إلى إنشاء مترددات ثلاثية الأبعاد مزدوجة الذروة | المحاكاة باستخدام برنامج EMTP؛ تقييم جهاز تقطيع RC عند الوصلة |
| عمليات إعادة الإشعال المتعددة على وحدة تغذية بنك المكثفات | قياس مقدار التيار السعوي | عدم تطابق فئة التبديل بالسعة (يتم تطبيق C1 عند الحاجة إلى C2) | تحقق من فئة تبديل القواطع؛ أضف مقاوم ما قبل الإدخال إذا لزم الأمر |
| الأداة/المصدر | التطبيق في مطابقة واجبات TRV |
|---|---|
| مسجل عابر (>= 1 ميجا هرتز معدل العينة) | قياس RRRRV وذروة TRV عند أطراف القواطع |
| ملف روغوفسكي عالي النطاق الترددي (>= 5 ميجاهرتز) | الكشف عن تيار التقطيع في تطبيقات مغذيات المحركات |
| جهاز اختبار مقاومة التلامس (نطاق ميكرو أوم) | تتبع اتجاه تآكل التلامس بين عمليات التفتيش |
| جهاز اختبار العزل (قادر على مؤشر الاستقطاب) | تقييم تدهور البطانات وعزل الكابلات |
| EMTP-RV، أو ATP-EMTPE، أو DIGSILENT PowerFactory | محاكاة شكل موجة TRV الكامل لمطابقة الخدمة الخاصة بالشبكة |
| IEC 62271-100 (الإصدار الحالي) | مظاريف واجبات الاختبار الموثوقة، وطريقة المعلمات الأربعة، وأوراق عمل TRV |
| شهادة اختبار نوع القواطع المصنعة للمعدات الأصلية | تم التحقق من RRRRV وUc في كل واجب اختبار (T10، T30، T60، T100) |
| دراسة مواصفات المشروع/دراسة تنسيق الحماية | فئة تأريض النظام المؤكدة، ومستوى العطل، وبيانات الكابلات |
اختبارات نوع TRV القياسية في المواصفة IEC 62271-100 و IEEE C37.09 بافتراض وجود دائرة قصيرة متوازنة ثلاثية الأطوار متوازنة عند مستوى العطل المقنن من خلال مقاومة مصدر محددة. تحيد المغذيات الصناعية عن ذلك بعدة طرق تؤثر بشكل مباشر على مطابقة عمل TRV.
عطل الخط القصير (SLF) وعدم تناسق العطل الطرفي. حتى 50-100 متر من كابل XLPE يمكن أن يرفع RRRV إلى قيم تتحدى تصنيفات T10 القياسية، لأن الكابل يعمل كخط نقل بمقاومة اندفاعية تتراوح بين 30-50 أوم؛ وتنتج انعكاسات الموجات المتنقلة قيم RRRV تتراوح بين 5-15 كيلو فولت/متر مكعب على مغذيات 12 كيلو فولت.
أعطال المحولات المحدودة (TLF). عندما يقاطع جهاز VCB عطلًا بالقرب من المحول الثانوي لمحول الترحيل المتدرج يقلل الحث التسرب من تيار العطل مع زيادة تردد التذبذب وذروة TRV. يمكن أن تتجاوز ذروة تردد التذبذب 20 كيلو فولت/متر مكعب وقد تصل ذروة TRV إلى 2.0-2.5 بوحدة ضغط على نظام 24 كيلو فولت - مما يجعل العطل الذي يبدو حميدًا من حيث الترحيل شديدًا من الناحية العازلة لمقاطع التفريغ.
| المعلمة | IEC 62271-100 T100s المرجعية | مغذي الكابلات النموذجي بجهد 12 كيلو فولت | مغذي المحرك-المحول النموذجي بجهد 24 كيلو فولت
|-|-|-|-|
| عامل التصفية من القطب الأول (kpp) | 1.3 pu | 1.3-1.5 pu | 1.3-1.5 pu |
| عامل السعة (قاف) | 1.54 بوو | 1.4-1.6 بوو | 1.6-1.9 بوو |
| RRRRV (Uc/t3) | 2-3 كيلو فولت/متر مكعب (فئة 12 كيلو فولت) | 5-15 كيلو فولت/متر مكعب | 10-25 كيلو فولت/متر مكعب
| الوقت حتى الذروة (t3) | 50-100 ميكرو ثانية | 20-60 ميكرو ثانية | 10-40 ميكرو ثانية |
| شكل شكل موجة TRV | ذبذبة أحادية التردد | موجة متعددة الترددات/موجة متنقلة | موجة مزدوجة التردد مع مساهمة المحرك |
| تصنيف المخاطر | خط الأساس | متوسط إلى مرتفع | مرتفع إلى حرج |
تقارن مطابقة جهد التيار المتردد المحتمل الذي تولده الشبكة مع قدرة التيار المتردد المقدرة المعلنة من قبل الشركة المصنعة للقاطع. يؤدي عدم التطابق في ذروة الجهد، أو معدل الارتفاع، أو معلمات التوقيت إلى إعادة التشغيل أو إعادة التشغيل حتى عندما يكون تصنيف تيار الدائرة القصيرة للقاطع مناسبًا.
| المعلمة | محتمل (الشبكة) | مصنفة (قواطع) | الهامش المطلوب |
|---|---|---|---|
| ذروة الجهد المتردد فوق المتوسط (كيلو فولت) | محسوبة | من ورقة البيانات | >= 10% |
| RRRRV عند T10 (كيلو فولت/ميكرو ثانية) | محسوبة | من ورقة البيانات | >= 0 |
| RRRRV عند T100 (كيلو فولت/ميكرو ثانية) | محسوبة | من ورقة البيانات | >= 0 |
| SLF RRRRV (كيلو فولت/ميكرو ثانية) | محسوبة | من ورقة البيانات | >= 0 |
| عامل التحويل من القطب الأول إلى القطب الأول | 1.3 أو 1.5 | القيمة القياسية | تم التأكيد |
| فئة التحويل السعوي | ج1 أو ج2 | من ورقة البيانات | تم التأكيد |
نادراً ما تتطابق عمليات النشر الميداني مع الطوبولوجيا النظيفة المفترضة في مختبرات اختبار النوع. وتنظم المصفوفة أدناه طوبولوجيا المغذيات الصناعية الأكثر شيوعًا حسب فئة الجهد وتحدد أين يكون كل قاطع مريح أو هامشي أو معرض للخطر.
| طوبولوجيا المغذي | الإجهاد السائد في المتغير المتردد المهيمن | أداء VCB بجهد 12 كيلو فولت | أداء VCB 24kV VCB 24kV | المتغير الحرج |
|---|---|---|---|---|
| مغذي الكابل الشعاعي (كابل 100%) | منخفضة RRRRV، مخمدات السعة العالية TRV | هامش مريح | غالبًا ما يتم الإفراط في المواصفات ما لم يكن مستوى الخطأ مرتفعًا | طول الكابل |
| مغذي الخط العلوي (100% OHL) | سعة تحويلة منخفضة للسعة التحويلية عالية RRRRV | هامشية على المغذيات الريفية الطويلة | الهامش القياسي؛ يفضل فوق 15 كيلو فولت | طول الخط |
| مغذي الكابل المختلط-OHL | تشوه شكل TRV عند نقطة الانتقال | يتطلب حساباً خاصاً بالموقع | تحمل أفضل لانعكاسات الوصلات | نسبة طول الكابل إلى OHL |
| مغذي محول الجهد المتوسط/الفولطية (دلتا-نجم، ابتدائي غير مكتشف) | حالة TLF؛ ارتفاع معدل الاستجابة السريعة الأولي | خطورة عالية عند T100 بدون مكثف زيادة التيار الكهربائي | كافٍ إذا كان مستوى الخطأ <= 63% مصنفًا؛ لا يزال TLF يتطلب المراجعة | محول كيلو فولت أمبير، محاثة التسرب |
| وحدة تغذية المحرك (محرك كبير ذو جهد عالي، مباشر على الخط) | التقطيع الحالي، التقطيع الافتراضي | مخاطر الجهد الزائد في التقطيع؛ مانعات زيادة التيار الكهربائي إلزامية | نفس مخاطر التقطيع؛ تنسيق الصواعق أبسط | محاثة المحرك، عدد المحركات المتوازية |
| وحدة تغذية تصحيح معامل القدرة (بنك المكثفات) | انقطاع التيار السعة | مخاطر الاشتعال إذا كان البنك غير مؤرض | تقليل مخاطر إعادة الاشتعال بسبب اتساع فجوة التلامس | حجم البنك، طريقة التأريض |
| ربطة التوليد المشترك الصناعية (مولد متزامن) | التبديل خارج الطور | يتطلب التحقق الصريح من التصنيف خارج المرحلة | هامش جهد كهربائي أفضل؛ لا يزال Uc يقترب من 2 pu | زاوية الطور عند الانقطاع |
يوضح هذا المثال الميداني سبب عدم كفاية تيار الدائرة القصيرة في لوحة الاسم وحدها. تم تزويد مغذي محرك بجهد 24 كيلو فولت بقاطع 25 كيلو فولت أمبير بدا مقبولاً من حيث تصنيف التيار، لكن جهد الاسترداد المقاس بعد الانقطاع وصل إلى 58.4 كيلو فولت مع 4.8 كيلو فولت/متر مكعب من RRRV. أشار مثال الخدمة إلى عدم تطابق في القاطع المتردد وليس إلى ضعف آلية التشغيل أو مشكلة في مقاومة التلامس. كان القرار التصحيحي هو الجمع بين قاطع القاطع RC مع قاطع تم اختباره من النوع الذي تم اختباره لعامل القطب الأول إلى عامل التصفية الأعلى.
أظهر قاطع جهد 24 كيلو فولت فائق الجهد على كابل مغذي يخدم محطة محرك محرك تحريضي كبير تآكلًا متكررًا في التلامس وحدثين لإعادة التشغيل أثناء انقطاع العطل. وقد تم اختيار القاطع على أساس تيار كسر الدائرة القصيرة المقدر (25 كيلو أمبير) فقط دون فحص جهد التيار المتردد؛ وكان المغذي يتألف من حوالي 800 متر من كابل XLPE بدون تعويض سعوي، وتجاوز التآكل التلامسي 501 تيرابايت 3 تيرابايت من العمق المسموح به عند 340 عملية.
| المعلمة | القيمة المقاسة | IEC 62271-62271-100 T100s المرجعية | الحالة |
|---|---|---|---|
| ذروة القيمة المتغيرة للتغير المناخي (Uc) | 58.4 كيلو فولت | 54.0 كيلو فولت (24 كيلو فولت، T100s) | يتجاوز المعيار |
| معدل الارتفاع (RRRV) | 4.8 كيلو فولت/ميكرو فولت/ثانية | 2.0 كيلو فولت/ميكرو ثانية (T100s) | يتجاوز المعيار - أكثر من 2 ضعف |
| وقت الوصول إلى الذروة (t3) | 36 ميكرو ثانية | 52 ميكرو-س | أسرع من المرجع |
| عامل التحويل من القطب الأول إلى القطب الأول | 1.5 | 1.3 (يفترض أنه مؤرض فعليًا) | أعلى مما هو مفترض |
العامل 1 - سوء تصنيف تأريض المحولات. وضعت نسبة X0/X1 المقاسة البالغة 3.8 النظام في فئة القواطع غير المؤرضة بشكل فعال، مما رفع نسبة العامل Kpp من 1.3 إلى 1.5؛ حيث كان القاطع المركب يحمل تصنيف T100s فقط ولم يتم اختباره على متغير العامل 1.5.
العامل 2 - تشغيل كابل قصير مع الحد الأدنى من التخميد السعوي. لم يوفر كابل XLPE الذي يبلغ طوله 800 متر سعة موزعة كافية لقمع RRRV. عادةً ما تقلل مغذيات الكابلات التي يزيد طولها عن 2000 متر تقريبًا في هذه الفئة من الجهد الكهربائي من RRRV إلى نطاق يمكن التحكم فيه؛ وتحت هذا الحد، تهيمن السعة الطرفية للمحول وتكون ذبذبة TRV سريعة وغير مخمّدة.
عندما تؤكد مطابقة واجبات القاطع أن غلاف القاطع الكامن في الدائرة يتجاوز القدرة المقدرة للقاطع، يجب تقييم طرق الكبح. قم بتوصيف المشكلة أولاً: يستدعي انتهاك السعة القصوى إصلاحًا مختلفًا عن انتهاك RRRV.
| نوع المشكلة | المؤشر الأساسي | فئة التخفيف المفضلة |
|---|---|---|
| ذروة السعة الزائدة | Uc > الذروة المقدرة TRV | مكثف الزيادات المفاجئة، مكثف الطفرة الكهربائية، جهاز إعاقة RC |
| فائض RRRV | dU/dt > الحد المقدر | مُقَطِّع RC، مكثف زيادة التيار على التوالي مع المقاومة |
| كل من السعة والمعدل | تجاوز كلا العتبتين | جهاز تقطيع RC مع الحجم الأمثل للمكونات |
| خطأ في الخط القصير TRV | المقاطع العلوية <= 1 كم من القاطع | إضافة محاثة من جانب الخط، بنك المكثفات |
| المحول المحدود المحول TRV | محول ذو مقاومة منخفضة على جانب المصدر | مطفئ RC من جانب المصدر، إدخال مفاعل RC |
مكثفات زيادة التيار (0.1-0.5 ميكرو-ف لكل مرحلة) متصلة من خط إلى أرض تبطئ المعدل الأولي لارتفاع الجهد عن طريق زيادة سعة التحويلة الفعالة. لا تتجاوز 1 ميكرو-ف لكل مرحلة دون إعادة تقييم جعل واجب التيار عند الإغلاق؛ في الأنظمة التي تغذيها الكابلات ذات السعة الموزعة العالية بالفعل، تتضاءل الفائدة مع زيادة تيار شحن الطاقة.
قواطع RC تضع مقاومًا على التوالي مع المكثف، مما يخمد شكل موجة TRV المتذبذب ويقلل من التجاوز الزائد للذروة الأولى. إنها تعالج كلاً من RRRRV وسعة الذروة في وقت واحد وهي الحل المفضل عندما يكون شكل موجة TRV متذبذبًا. قم بتحديد حجم المقاوم لإجمالي الطاقة عبر تسلسل O-CO-CO-CO وفقًا للمواصفة IEC 62271-100، وليس عملية واحدة.
| جهد النظام | نطاق السعة | نطاق المقاومة | هدف نسبة التخميد |
|-|-|-|-|
| 12 كيلو فولت | 0.05-0.25 ميكرو فولت | 30-150 أوم | 0.3-0.7 |
| 24 كيلو فولت | 0.05-0.20 ميكرو فولت | 50-200 أوم | 0.3-0.7 |
| طريقة التخفيف | يقلل من RRRV | يقلل من الذروة | عناوين SLF | تعقيد التركيب | المخاطر الرئيسية |
|---|---|---|---|---|---|
| مكثف زيادة التيار | نعم | هامشي | لا | منخفض | التيار الزائد عند الإغلاق |
| قاطع RC | نعم | نعم | لا | متوسط | تصنيف طاقة المقاوم |
| مفاعل متسلسل | نعم | غير مباشر | جزئي | عالية | انخفاض جهد الحمل |
| مانع زيادة التيار | لا | لا (ضمن نطاق TRV) | لا | منخفض | سوء التطبيق |
يعد شراء قاطع دارة تفريغ الهواء دون تثبيت المواصفات على الغلاف الفعلي لقواطع التفريغ في شبكتك أحد الأسباب الجذرية الأكثر شيوعًا لإعادة الإزعاج وفشل قواطع التفريغ والتآكل المتسارع للتلامس في الأنظمة الصناعية بجهد 12 كيلو فولت و24 كيلو فولت.
ابدأ بنفس البيانات الكهربائية المستخدمة لتنسيق الحماية: الجهد المقنن، ومستوى العطل الأقصى، ونسبة التأريض X0/X1، وطول الكابل، ومقاومة تسرب المحول، ومساهمة المحرك، وأي مقطع خط علوي داخل الكيلومتر الأول من القاطع. إذا لم يكن المشروع قد اختار عائلة القواطع حتى الآن، استخدم نظرة عامة على قاطع الدائرة الكهربائية التفريغي XBRELE لمواءمة فئة الجهد ونوع الآلية وشكل التركيب قبل طلب مستندات اختبار النوع.
بالنسبة للفحص الوارد والتشغيل، قم بتوصيل متطلبات TRV بـ قائمة مراجعة اختبار القبول لاختبار القبول FCB FAT/SAT بحيث يتم تحويل وعد الشراء إلى سجلات موقع قابلة للاختبار.
مطابقة جهد استرداد التيار العابر (TRV) هي عملية مقارنة جهد الاسترداد العابر الذي ستفرضه الشبكة عبر ملامسات قواطع الدارات المفرغة المفتوحة مقابل قدرة تحمل جهد استرداد التيار العابر المعلنة في شهادة اختبار نوع القاطع. القاطع الذي يجتاز اختبار تيار الدائرة القصيرة المتماثل المقنن يمكن أن يفشل في الخدمة إذا تجاوز جهد الاسترداد العابر الفعلي أو ذروة جهد الاسترداد العابر المعلن عنه في شهادة النوع.
تنتج ظروف العطل المحدودة للمحولات، حيث يقوم القاطع بإزالة العطل عند أو بالقرب من المحطات الثانوية لمحول تنحي مع عدم وجود سعة تحويلة وسيطة، أعلى معدل RRRV لأن محاثة تسرب المحولات وحدها هي التي تتحكم في تذبذب الاسترداد. وقد تم توثيق قيم RRRRV التي تتجاوز 20 كيلو فولت/متر مكعب في هذه الطوبولوجيا عند 24 كيلو فولت.
وتتمثل الطريقة الأكثر فعالية في تركيب مكثف زيادة التيار (0.1-0.5 ميكرو-فولت لكل مرحلة) عند أطراف المحول الأولية أو قضيب التوصيل من جانب الحمل للقاطع، مما يزيد من سعة التحويلة عند عقدة الدائرة ويبطئ المعدل الأولي لاستعادة الجهد. عندما يكون شكل موجة الجهد المتردد متذبذبًا وحادًا أيضًا، يعالج جهاز التخميد الترددي RC snubber (مكثف على التوالي مع مقاوم تخميد من 30-200 أوم حسب فئة الجهد) كلاً من معدل استرداد الجهد المتردد وسعة الذروة في وقت واحد.
كحد أدنى، يجب أن يقدم المورد شهادة اختبار نوع من طرف ثالث (من KEMA أو CESI أو PEHLA أو مختبر معتمد معادل) تغطي صراحةً جميع واجبات اختبار IEC 62271-100 الأربعة - T10 وT30 وT60 وT100 - عند الجهد المقنن الدقيق للمنتج المعروض، ويمكن تتبعها إلى تصميم قاطع التفريغ المحدد في الوحدة المعروضة. بالنسبة للمغذيات ذات المقاطع الخطية العلوية، يلزم أيضًا تقرير اختبار SLF.
يحدد تصنيف التأريض مباشرةً عامل القطب الأول إلى القطب الأول (kpp) المستخدم لحساب ذروة القيمة المتغيرة المرتقبة. بالنسبة للأنظمة المؤرضة بفعالية (نسبة X0/X1 < 3.0)، يكون kpp = 1.3 هو المعيار؛ أما بالنسبة للأنظمة المحايدة غير المؤرضة بفعالية أو المعزولة أو ذات التأريض الرنيني فيطبق kpp = 1.5، مما يزيد من ذروة القيمة المتوقعة TRV المرتقبة بحوالي 15% ويتطلب اختبار نوع القاطع حسب الغلاف الأعلى المقابل.
أقل من 1500 متر تقريبًا من كابل XLPE عند 12 كيلو فولت، تكون السعة الموزعة غير كافية لقمع RRRV المدفوع بمحول المصدر المحاثة للتسرب، ويمكن أن تتجاوز RRRV الحد المرجعي T100s البالغ 2-3 كيلو فولت/مكرو ثانية. بالنسبة لمسارات الكابل الأقصر من 500 متر، يجب أيضًا التحقق من ظروف العطل في الخط القصير لأن انعكاسات الموجة المتنقلة تصل مرة أخرى إلى طرف القاطع خلال أول بضعة ميكروثانية من الاسترداد، مما يخلق شريحة أولية حادة من الجهد المتردد المتردد.
توفر شركة XBRELE الدعم الفني لمطابقة عمل القواطع الكهربائية ذات الجهد المتردد على المغذيات الصناعية بجهد 12 كيلو فولت و24 كيلو فولت، بما في ذلك مراجعة التطبيقات ودعم المحاكاة وتوريد قواطع دوائر تفريغ الهواء المختبرة من النوع مع وثائق IEC 62271-100 الكاملة. اتصل بفريق XBRELE الهندسي لمناقشة معلمات وحدة التغذية الخاصة بك، أو تصفح موقع مجموعة منتجات VCB متوسطة الجهد المتوسط لمراجعة مظاريف TRV المصنفة حسب عائلة المنتج.
