ความแตกต่างระหว่างเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงกับสวิตช์แยกคืออะไร?

เบรกเกอร์วงจรแรงดันสูง (หรือสวิตช์แรงดันสูง) เป็นอุปกรณ์ควบคุมไฟฟ้าหลักของสถานีย่อย โดยมีคุณสมบัติในการดับอาร์ค เมื่อระบบทำงานปกติ ก็จะสามารถตัดและผ่านสายและอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ที่ไม่มีโหลดและกระแสโหลดได้ เมื่อเกิดความผิดพลาดในระบบ เบรกเกอร์และการป้องกันรีเลย์ก็จะสามารถตัดกระแสไฟผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันไม่ให้ขอบเขตของอุบัติเหตุขยายออกไป

สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อไม่มีอุปกรณ์ดับอาร์ค แม้ว่าระเบียบจะระบุว่าสามารถใช้งานได้ในสถานการณ์ที่กระแสโหลดน้อยกว่า 5A แต่โดยทั่วไปจะไม่ทำงานเมื่อมีโหลด อย่างไรก็ตาม สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อมีโครงสร้างที่เรียบง่าย และสถานะการทำงานสามารถมองเห็นได้จากลักษณะภายนอก มีจุดตัดการเชื่อมต่อที่ชัดเจนระหว่างการบำรุงรักษา

เบรกเกอร์ที่ใช้เรียกกันว่า “สวิตช์” สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อที่ใช้เรียกกันว่า “เบรกแบบมีด” ทั้งสองอย่างนี้มักใช้ร่วมกัน ความแตกต่างระหว่างเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงและสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อมีดังต่อไปนี้:

1) สวิตช์โหลดแรงดันไฟฟ้าสูงสามารถถูกทำลายได้โดยมีโหลดที่มีฟังก์ชั่นอาร์คดับไฟเอง แต่ความสามารถในการทำลายนั้นเล็กมากและจำกัด

2) โดยทั่วไปสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแรงดันสูงจะไม่มีการตัดโหลด ไม่มีโครงสร้างครอบส่วนโค้ง นอกจากนี้ยังมีสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแรงดันสูงที่สามารถตัดโหลดได้ แต่โครงสร้างจะแตกต่างจากสวิตช์โหลด คือค่อนข้างเรียบง่าย

3) สวิตช์โหลดแรงดันสูงและสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแรงดันสูงอาจก่อให้เกิดจุดแตกหักที่ชัดเจน เบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงส่วนใหญ่ไม่มีฟังก์ชันแยก และเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงบางตัวก็มีฟังก์ชันแยก

4) สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูงไม่มีฟังก์ชั่นการป้องกัน การป้องกันของสวิตช์โหลดแรงดันไฟฟ้าสูงโดยทั่วไปคือการป้องกันฟิวส์ มีเพียงการตัดอย่างรวดเร็วและกระแสเกินเท่านั้น

5) ความสามารถในการตัดวงจรของเบรกเกอร์วงจรแรงดันสูงสามารถสูงมากในกระบวนการผลิต โดยส่วนใหญ่จะต้องพึ่งหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าพร้อมอุปกรณ์รองเพื่อป้องกัน สามารถมีการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร ป้องกันการโอเวอร์โหลด ป้องกันการรั่วไหล และฟังก์ชันอื่นๆ

การจำแนกประเภทของกลไกการทำงานของสวิตช์

1. การจำแนกประเภทของกลไกการทำงานของสวิตช์

ปัจจุบันเราพบว่าสวิตช์แบ่งออกเป็นประเภทที่ใช้น้ำมันมากขึ้น (รุ่นเก่าซึ่งปัจจุบันแทบจะไม่เห็นแล้ว) ประเภทที่ใช้น้ำมันน้อยลง (ยังมีสถานีผู้ใช้บางส่วนอยู่) ประเภท SF6 ประเภทสูญญากาศ ประเภท GIS (เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบผสม) และประเภทอื่นๆ ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับตัวกลางการอาร์คของสวิตช์ สำหรับเราแล้ว กลไกการทำงานของสวิตช์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับปัจจัยรองลงมา

ประเภทกลไกสามารถแบ่งได้เป็นกลไกการทำงานแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (ค่อนข้างเก่า โดยทั่วไปจะใช้เบรกเกอร์วงจรแบบน้ำมันหรือมีน้ำมันน้อย); กลไกการทำงานแบบสปริง (ปัจจุบันใช้กันทั่วไปที่สุดคือ SF6, สูญญากาศ, GIS ซึ่งโดยทั่วไปจะติดตั้งกลไกนี้); ABB เพิ่งเปิดตัวตัวดำเนินการแม่เหล็กถาวรชนิดใหม่ (เช่น เบรกเกอร์วงจรสูญญากาศ VM1)

2.กลไกการทำงานแบบแม่เหล็กไฟฟ้า

กลไกการทำงานของแม่เหล็กไฟฟ้านั้นอาศัยแรงดูดแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดปิดเพื่อปิดและกดสปริงเดินทาง กลไกการเดินทางนั้นอาศัยสปริงเดินทางเป็นหลักในการให้พลังงาน

ดังนั้นกระแสการทำงานของกลไกประเภทนี้จึงมีขนาดเล็ก แต่กระแสปิดนั้นมีขนาดใหญ่ โดยกระแสทันทีสามารถไปถึงมากกว่า 100 แอมแปร์ได้

นี่คือสาเหตุที่ระบบ DC ของสถานีย่อยจะต้องเปิดและปิดบัสเพื่อควบคุมบัส แม่ควบคุมจะจ่ายไฟให้กับวงจรควบคุม และแม่ควบคุมจะจ่ายไฟให้กับลูปควบคุม

บัสปิดจะถูกแขวนโดยตรงบนชุดแบตเตอรี่ แรงดันไฟในการปิดคือแรงดันไฟของชุดแบตเตอรี่ (โดยทั่วไปประมาณ 240V) ใช้เอฟเฟกต์การคายประจุแบตเตอรี่เพื่อให้กระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่เมื่อปิด และแรงดันไฟฟ้าจะคมชัดมากเมื่อปิด และบัสควบคุมจะผ่านสเต็ปดาวน์โซ่ซิลิกอนและแม่ที่เชื่อมต่อกัน (โดยทั่วไปควบคุมที่ 220V) การปิดจะไม่ส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของแรงดันไฟบัสควบคุม เนื่องจากกระแสปิดของกลไกการทำงานแม่เหล็กไฟฟ้ามีขนาดใหญ่ วงจรปิดป้องกันจึงไม่ผ่านคอยล์ปิดโดยตรง แต่ผ่านคอนแทคเตอร์ปิด วงจรทริปเชื่อมต่อโดยตรงกับคอยล์ทริป

การปิดคอยล์คอนแทคเตอร์โดยทั่วไปจะเป็นแบบแรงดันไฟฟ้า ค่าความต้านทานจะมีขนาดใหญ่ (ไม่กี่ K) เมื่อการป้องกันได้รับการประสานงานกับวงจรนี้ ควรให้ความสนใจกับการปิดเพื่อรักษาการสตาร์ทโดยทั่วไป แต่ไม่ใช่ปัญหา ทริปรักษาให้ TBJ สามารถสตาร์ทได้โดยทั่วไป ดังนั้น ฟังก์ชันป้องกันการกระโดดจึงยังคงอยู่ กลไกประเภทนี้มีเวลาปิดที่ยาวนาน (120ms~200ms) และเวลาเปิดที่สั้น (60~80ms)

3.กลไกการทำงานของสปริง

กลไกประเภทนี้เป็นกลไกที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน การปิดและเปิดนั้นอาศัยสปริงในการให้พลังงาน คอยล์กระโดดปิดนั้นจะให้พลังงานเพียงเพื่อดึงหมุดกำหนดตำแหน่งของสปริงออกเท่านั้น ดังนั้น กระแสกระโดดปิดจึงมักจะไม่มาก การกักเก็บพลังงานของสปริงจะถูกบีบอัดโดยมอเตอร์กักเก็บพลังงาน

ตัวดำเนินการเก็บพลังงานสปริงลูปรอง

สำหรับกลไกการทำงานแบบยืดหยุ่นนั้น บัสปิดจะจ่ายพลังงานให้กับมอเตอร์กักเก็บพลังงานเป็นหลัก และกระแสไฟก็ไม่มาก ดังนั้น จึงไม่มีความแตกต่างมากนักระหว่างบัสปิดและบัสควบคุม การป้องกันด้วยการประสานงานนั้น โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องใส่ใจกับสถานที่เป็นพิเศษ

4. ตัวดำเนินการแม่เหล็กถาวร

ตัวดำเนินการแม่เหล็กถาวรเป็นกลไกที่ ABB นำมาใช้ในตลาดภายในประเทศ โดยนำไปใช้กับเบรกเกอร์วงจรสูญญากาศ VM1 10kV ก่อน

หลักการของมันค่อนข้างจะคล้ายกับประเภทแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเพลาขับทำจากวัสดุแม่เหล็กถาวร โดยมีแม่เหล็กถาวรอยู่รอบขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า

ภายใต้สถานการณ์ปกติ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าจะไม่ถูกชาร์จ เมื่อสวิตช์เปิดหรือปิด จะเปลี่ยนขั้วของขดลวดโดยใช้หลักการดึงดูดหรือผลักแม่เหล็ก ขับเคลื่อนการเปิดหรือปิด

แม้ว่ากระแสไฟนี้จะไม่เล็ก แต่สวิตช์จะถูก "เก็บไว้" โดยตัวเก็บประจุความจุขนาดใหญ่ ซึ่งจะถูกปล่อยประจุเพื่อให้กระแสไฟขนาดใหญ่ในระหว่างการทำงาน

ข้อดีของกลไกนี้คือมีขนาดเล็ก ชิ้นส่วนกลไกในการส่งกำลังน้อยกว่า จึงมีความน่าเชื่อถือดีกว่ากลไกการทำงานแบบยืดหยุ่น

ร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันของเรา ลูปสะดุดของเราจะขับเคลื่อนรีเลย์โซลิดสเตตที่มีความต้านทานสูง ซึ่งจริงๆ แล้วต้องให้เราส่งพัลส์การกระทำให้กับรีเลย์ด้วย

ดังนั้น สวิตช์ที่เก็บวงจรไว้ก็ไม่สามารถเริ่มทำงานได้อย่างแน่นอน และการป้องกันการกระโดดก็จะไม่เริ่มทำงาน (กลไกการกระโดดนั้นเอง)

อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าทำงานสูงของรีเลย์โซลิดสเตต การออกแบบทั่วไปของ TW เชิงลบจึงเชื่อมต่อกับวงจรปิด ซึ่งจะไม่ทำให้รีเลย์โซลิดสเตตทำงาน แต่อาจทำให้รีเลย์ตำแหน่งไม่สามารถเริ่มทำงานได้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าบางส่วนมากเกินไป

1. กระบอกฉนวนด้านบน (พร้อมห้องดับไฟฟ้าสูญญากาศ)

2. ลดกระบอกฉนวนลง

3. ด้ามจับเปิดด้วยมือ

4. แชสซี (กลไกการทำงานแม่เหล็กถาวรในตัว)

หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า

6. ใต้ลวด

7. หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า

8. ออนไลน์

สถานการณ์ที่พบในภาคสนามนี้ การวิเคราะห์เฉพาะเจาะจงและกระบวนการประมวลผลสามารถดูได้ในส่วนกรณีการดีบักของเอกสารนี้ ซึ่งมีคำอธิบายโดยละเอียด

ในประเทศจีนก็มีผลิตภัณฑ์กลไกการทำงานของแม่เหล็กถาวรเช่นกัน แต่คุณภาพไม่ได้มาตรฐานมากนัก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา คุณภาพได้ถูกนำออกสู่ตลาดทีละน้อย เมื่อพิจารณาถึงต้นทุน กลไกแม่เหล็กถาวรในประเทศโดยทั่วไปไม่มีความจุ และกระแสไฟฟ้าจะถูกจ่ายโดยตรงโดยบัสปิด

กลไกการทำงานของเราขับเคลื่อนโดยคอนแทคเตอร์แบบเปิด-ปิด (โดยทั่วไปจะเลือกชนิดกระแสไฟฟ้า) โดยทั่วไปสามารถสตาร์ทแบบ Hold และ Anti-Jump ได้

5.ประเภท FS “สวิตช์” และอื่นๆ

สิ่งที่เรากล่าวถึงข้างต้นคือเบรกเกอร์วงจร (เรียกกันทั่วไปว่าสวิตช์) แต่เราอาจพบสิ่งที่ผู้ใช้เรียกว่าสวิตช์ FS ในการก่อสร้างโรงไฟฟ้า สวิตช์ FS จริง ๆ แล้วเป็นคำย่อของสวิตช์โหลด + ฟิวส์เร็ว

เนื่องจากสวิตช์มีราคาแพงกว่า จึงใช้วงจร FS นี้เพื่อประหยัดต้นทุน กระแสปกติจะถูกลบออกโดยสวิตช์โหลด และกระแสไฟฟ้าผิดพลาดจะถูกลบออกโดยฟิวส์ด่วน

วงจรประเภทนี้มักพบได้ทั่วไปในระบบโรงไฟฟ้า 6 กิโลโวลต์ การป้องกันร่วมกับวงจรดังกล่าวมักจำเป็นเพื่อป้องกันการสะดุด หรือเพื่อให้สามารถตัดกระแสไฟฟ้าแบบฟิวส์ได้อย่างรวดเร็วด้วยการหน่วงเวลาเมื่อกระแสไฟฟ้าขัดข้องมากกว่ากระแสไฟฟ้าตัดที่อนุญาตของสวิตช์โหลด ผู้ใช้โรงไฟฟ้าบางรายอาจไม่ต้องการป้องกันห่วงยึด

เนื่องจากสวิตช์มีคุณภาพไม่ดี อาจไม่มีหน้าสัมผัสเสริม และเมื่อวงจรรักษาเริ่มทำงานแล้ว จะต้องอาศัยหน้าสัมผัสเสริมของเบรกเกอร์เพื่อเปิดก่อนจะกลับมา มิฉะนั้น กระแสจั๊มพ์ปิดจะถูกเพิ่มเข้าไปในคอยล์จั๊มพ์ปิดจนคอยล์ไหม้หมด

คอยล์จัมเปอร์ปิดได้รับการออกแบบมาให้จ่ายไฟได้ในช่วงเวลาสั้นๆ หากจ่ายไฟเป็นเวลานาน อาจไหม้ได้ง่าย และเราต้องการให้มีห่วงยึด มิฉะนั้น หน้าสัมผัสป้องกันอาจไหม้ได้ง่ายมาก

แน่นอนว่า หากผู้ใช้ภาคสนามยืนกราน ก็สามารถถอดห่วงยึดออกได้เช่นกัน โดยทั่วไป วิธีง่ายๆ คือตัดสายบนแผงวงจรที่รักษาหน้าสัมผัสเปิดตามปกติของรีเลย์กับตัวเมียควบคุมบวก

ในไซต์การแก้ไขข้อบกพร่องจะต้องใส่ใจว่าหากสวิตช์เปิดและปิดการทำงาน ไฟแสดงตำแหน่งจะดับ (ยกเว้นสปริงที่ไม่ได้ถูกเก็บไว้เป็นพลังงาน ในกรณีนี้ แผงจะแสดงสัญญาณเตือนว่าสปริงไม่ได้ถูกเก็บไว้เป็นพลังงาน) ต้องปิดแหล่งจ่ายไฟควบคุมทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้คอยล์สวิตช์ไหม้ นี่เป็นหลักการพื้นฐานที่ต้องคำนึงถึงในจุดนั้น