Kytkinlaitteet

Mikä on kojeisto?

Sähköpiirit kestävät suunnitellusti ennalta määrätyn kuormituskyvyn. Niitä on säädettävä, jotta estetään liiallisen virran aiheuttama johdotuksen ylikuumeneminen ja järjestelmän ylikuormitus. Ylikuormitettu järjestelmä on turvallisuusriski, joka voi vahingoittaa tärkeitä komponentteja ja jopa aiheuttaa sähköpaloja. Kytkinlaitteet on tarkoitettu sähkölaitteiden säätämiseen ja niiden turvallisen ja tehokkaan toiminnan varmistamiseksi.

Kytkinlaitteiden komponentteihin kuuluvat sähkökytkimet, katkaisijat, sulakkeet ja ukkosenjohtimet, jotka johtavat tai katkaisevat sähkövirtoja. Kun sähköpiikki ilmenee, kytkinlaitteet katkaisevat sähkönkulun ja suojaavat sähköjärjestelmiä ylikuormituksen aiheuttamilta vaurioilta.

Miksi kytkentälaitteistoa tarvitaan?

Kytkinlaitteet on suunniteltu suojaamaan virtalähteeseen kytkettyjä laitteita sähköiseltä ylikuormitukselta. Sähköiset kytkentälaitteet suojaavat koneita, laitteita, moottoreita ja muita sähköpiirejä sisältäviä järjestelmiä ohjaamalla ja säätelemällä sähkövirran kulkua.

Kytkinlaitteet suojaavat myös huolto- ja korjausalan ammattilaisia ​​​​vahinkoilta erottamalla heidät jännitteisistä piireistä. Sähköasentajat ja yleishyödylliset laitokset käyttävät kytkinlaitteita laitteiden jännitteettömänä pitämiseen, jotta he voivat turvallisesti testata piirejä, suorittaa huoltotehtäviä ja korjata alavirran vikoja.

Miten kytkinlaitteet toimivat?

Kytkinlaitteet estävät vaurioita ja käyttökatkoksia ohjaamalla sähköjärjestelmän virrankulkua. Ne voivat eristää vaurioituneet piirit ja syöttää samanaikaisesti virtaa useista lähteistä kuormalle. Kun sähköpiikki tai vika laukaisee sähkökytkentäkokoonpanon katkaisijan, tukikomponentit keskeyttävät ja kuluttavat virran ylikuormitetusta piiristä samalla, kun ne ylläpitävät toimivien piirien toimintaa.

Kytkintaulut vs. kojeistot
Kytkintauluilla ja kojeistoilla on hyvin erilaisia ​​toimintoja. Niillä on erilaiset laitteistokomponentit, jännite, käyttötarkoitukset ja turvallisuusstandardit. Kytkintaulut ovat pienjännitelaitteita, joita käytetään kaupallisissa ja teollisissa ympäristöissä sähkön siirtämiseen, uudelleenreitittämiseen ja jakeluun yksittäisille muuntajille, ohjausjärjestelmille, piirilevyille ja kuormille. Kytkinlaitteet säätelevät sähkövirran kulkua estääkseen vaaralliset virtapiikit.

Kytkinlaitteiden tyypit
Pohjois-Amerikassa ANSI/IEEE- ja NEC 2014 -standardien mukaan luokitellaan kolmenlaisia ​​sähkökytkentälaitteita vaihtovirtaa syöttäville sähköjärjestelmille.

1. Pienjännitekytkentälaitteita käytetään järjestelmissä, jotka toimivat alle 1 kilovoltin (kV) jännitteellä.

2. Keskijännitteiset sähkökytkentälaitteet toimivat jännitteillä 1 kV - 75 kV

3. Korkeajännitteiset sähkökytkentälaitteet toimivat 75 kV:n - noin 230 kV:n jännitteillä.

Sähkökytkentälaitteet on sijoitettava asianmukaiseen NEMA-luokiteltuun koteloon ulkona käytettäessä, jotta ne ovat suojassa luvattomalta käsittelyltä ja säältä.

● Pienjännitekojeistot
Pienjännitekojeistot sisältävät kytkimiä, pienjännitekatkaisijoita, vikavirtasuojakytkimiä, pienoiskatkaisijoita (MCB), kompaktikatkaisijoita (MCCB), suuren keskeytyskapasiteetin (HRC) sulakkeita ja kuormituksen poistoon tarkoitettuja sähköeristimiä.

Tämä laite voidaan konfiguroida sisä- tai ulkokäyttöön, ja se voidaan mitoittaa käytettäväksi 208 voltin, 240 voltin, 480 voltin ja 600 voltin jännitteillä aina 1000 volttiin asti. Teollisuus-, kunnallis- ja kaupallisissa laitoksissa käytetään yleisesti pienjännitekytkinlaitteita LVI-, valaistus- ja muiden rakennusjärjestelmien virransyötön säätämiseen.

● Keskijännitekojeistot
Keskijännitekytkimissä käytetään öljy-, kaasu- tai tyhjiöeristeitä ja katkaisijoita virran kulun keskeyttämiseksi virtapiikin tai järjestelmävian sattuessa. Eristeet suojaavat ja jäähdyttävät sähkökytkentälaitteiden komponentteja, kun taas katkaisija vetää piirin koskettimet erilleen valokaaren poistamiseksi.

Sisä- ja ulkokäyttöön tarkoitetut järjestelmät luokitellaan yleensä 5 kV, 12 kV, 15 kV ja 35 kV – 75 kV:iin asti, mikä osoittaa niiden käyttämän suurimman jännitteen. Tätä sähkökytkentälaitetta käytetään yleisesti sähköntuotantoasemilla ja siirtoasemilla. Sitä käytetään myös moottoreiden, syöttöpiirien ja generaattoreiden ohjaamiseen teollisuus- ja kaupallisissa laitoksissa.

● Korkeajännitekytkimet
Suurjännitekytkimet ohjaavat vähintään 75 kV:n jännitteellä toimivia sähköjärjestelmiä. Nämä sähkökytkentälaitteet käyttävät erottimia, maadoituskytkimiä, suurvirtakytkimiä, sulakkeita ja katkaisijoita virran ohjaamiseen, säätämiseen, katkaisemiseen, eristämiseen ja poistamiseen.

Koska mikä tahansa sähkövika voi aiheuttaa erittäin voimakkaan valokaaren, suurjännitteisten sähkökytkentälaitteiden on toimittava jatkuvasti ja luotettavasti. Nämä kytkentälaitteet ovat elintärkeitä toiminnoissa, joissa esiintyy paljon sähkövikoja ja joissa laitteet on säännöllisesti katkaistava jännitteellä. Niitä löytyy yleisesti suurista sähkönsiirto- ja jakelujärjestelmistä sekä kaupallisista tai teollisista laitoksista.

Kytkinlaitteiden eristystyypit
Vaihtelevilla jännitteillä kojeistoissa voidaan käyttää myös erilaisia ​​eristystyyppejä suojaamaan jännitteellisiä laitteita sähkövikoilta. Kojeiston koteloissa käytetään seuraavia eristystyyppejä.

● Kaasueristeiset sähkökytkentälaitteet
Kaasueristeisissä kojeistoissa (GIS) käytetään katkaisijoita, jotka käyttävät paineistettua rikkiheksafluoridikaasua (SF6) johtimien ja koskettimien eristämiseen ja sähkövian aiheuttaman valokaarivirran sammuttamiseen. Hiilidioksidi (CO2) on ilmastoystävällinen vaihtoehto SF6:lle. SF6:n korvaaminen CO2:lla voi vähentää kasvihuonekaasupäästöjä 10 tonnia laitteen elinkaaren aikana.

● Ilmaeristetyt sähkökytkentälaitteet
Ilmaeristetyissä kojeistoissa (AIS) käytetään katkaisijoita, jotka käyttävät paineilmaa tai magneettista voimaa valokaaren pidentämiseen, jotta se purkautuu itsestään.

● Öljyeristetyt sähkökytkentälaitteet
Öljyeristeiset kojeistot höyrystävät mineraaliöljyä valokaaren reitin varrella, joka syntyy, kun virtaa kuljettavat koskettimet irtoavat, ja ympäröi sen vetykaasukuplalla, joka poistaa virran ja estää valokaaren syttymisen uudelleen.

● Tyhjiöeristetyt sähkökytkentälaitteet
Tyhjiöeristetyt kojeistot poistavat molekyylejä, jotka sähkövirta voisi ionisoida. Mikä tahansa valokaari venyy ja kuluu, vaikka jännite nousisi.

Kytkinlaitteiden asennus
Asianmukaisesti luvan saaneiden työntekijöiden on asennettava kaikki sähkökytkentälaitteet sovellettavien turvallisuusmääräysten, rakennusohjeiden ja valmistajan ohjeiden mukaisesti. Asianmukainen asennus varmistaa optimaalisen käyttövarmuuden.