Jinsi ya Kuchagua Kipasuko cha Umbo la Vakuumi kulingana na Mahitaji ya Kupakia?

Kufananisha Viwango vya Vifaa vya Kuvunjika na Mahitaji ya Nguvu ya Tovuni Bila Kuunda Kizeme cha Mzito

A kivunjika Kwa Mzunguko Wa Utupu hufanya kazi bora zaidi unapofanya kuchaguliwa kwa usahihi wa uwezo wake wa kuvumilia kuzingatia mzigo wa umeme unaolindwa. Kuchagua kipengele cha kuvumilia kwa uwezo mkubwa sana (overspecify) husababisha kuongezeka kwa gharama za mali ya msingi bila lengo, wakati hivyo mekanismu ya kufanya kazi ya kifungo cha umeme (circuit breaker) inaweza kutokufanya kazi kwa uwezo wote wa muundo wake. Kuchagua kipengele cha kuvumilia kwa uwezo mdogo sana (underspecify) husababisha matukio ya kutofanya kazi kwa sababu ya changamoto (nuisance tripping) au kuunganika kwa kuvutia (contact welding) katika hali ya shida. Kuchagua kipengele cha kuvumilia kwa usahihi inahitaji kuchambua viparameta vya nne vinavyotegemeana: uwezo wa kawaida wa kuvumilia (rated normal current), uwezo wa kupasua mzunguko wa shida ya ukombo (rated short-circuit breaking capacity), mzunguko wa kufanya kazi (operational duty cycle), na asili ya mzigo unaolindwa.

Kituo cha kuanza kwa kila kuchambua kipengele cha kuvumilia ni utafiti wa kina wa mzigo. Kanda ya uzalishaji inayotumia sasa ya kudumu ya 800 A yenye mchanga wa juu wa moto (peak motor starting surges) ya 1200 A kwa sekunde tatu hadi tano inahitaji kivunjika Kwa Mzunguko Wa Utupu na sasa ya kawaida inayopita ile ya msingi ya uendelezi — kwa kawaida 1250 A kwa hii hali. Utaratibu wa ukatili wa short-circuit, uliohitimuwa kwenye eneo la kufupishwa kwa circuit breaker katika safu ya switchgear, huweka kipengele cha uwezo wa kupasua. Ikiwa sasa ya kuvunjwa ya juu inasimama kwa 22 kA, kuchagua kifaa chenye uwezo wa kupasua wa 25 kA au 31.5 kA hutoa nafasi ya kutosha bila kuzidhani kwa wingi mwingi.

Aina ya mzigo huathiri Uchaguzi wa daraja la circuit breaker

Mzigo wa motori na transforma unahitaji mikataba tofauti ya kazi

Mzigo wa motori unatoa sasa za kuanza mara nyingi ambazo tabaka ya kawaida ya circuit breaker haikubaini. A kivunjika Kwa Mzunguko Wa Utupu inayohudumia kituo cha udhibiti cha motori inapaswa kushughulikia shughuli nyingi — kwa kawaida kuna mizozo ya kufunga na kuvunja mara nyingi kwa siku katika vifaa vya ushindani wa kikundi. Utambulisho wa uwezo wa kisasa (M1 kwa 2,000 shughuli au M2 kwa 10,000 shughuli kulingana na IEC 62271-100) huwa kipengele muhimu cha uchaguzi, si tu uwezo wa kupasua kwa sababu ya kuvunjwa.

Kwa kulinganisha, mto wa transformer hufanya uhamisho chini ya uhamisho lakini huona mikondo ya kuanza ya kuvutia ya juu — hadi 8 kwa 12 mara ya mikondo iliyopangwa kwa mzunguko wa kwanza baada ya kuchakazwa. Hapa, uwezo wa kifungo cha umeme kuendesha hii kuvutia bila kupaswa kwa makosa unategemea usawazisho wa sahihi wa kifungo cha ulinzi zaidi kuliko vipimo vya kifungo cha umeme mwenyewe. Hata hivyo, kuchagua kifungo cha umeme chenye sasa ya kawaida ya juu kidogo kuliko sasa ya kikamilifu ya transformer hutoa mpango wa joto unaofaa kudumisha hali za kuvuruga mara moja bila kuzidiwa.

Uchaguzi wa Kuvuruga Kwa Benki ya Ukubwa na Kuvuruga Kwa Reactor

Kuvuruga kwa ukubwa na kuvuruga kwa viwango vina changamoto tofauti. Benki za ukubwa huzalisha mikondo ya kuanza ya kizuri katika wakati wa kuchakazwa na inahitaji kifungo cha umeme kushinda voltaje za kurejeshwa za juu baada ya kuvuruga. A kivunjika Kwa Mzunguko Wa Utupu imeandikishwa kwa ajili ya kugeuza kondensita unapaswa kuwa na utambulisho wa C2 (uwezekano mdogo sana wa kurejea tena) kwa sababu matukio ya kurejea tena katika mzunguko wa kondensita huundwa ongezeko la voltage ambalo linaweza kuharibisha sia ya kuvunja na benki ya kondensita.

Kugeuza reaktori, kwa upande mwingine, hujumuisha kuvunja sasa zinazotokana na uwezo wa kuzingatia haswa, ambayo inaweza kusababisha kuvunjwa kwa sasa na kufuatayo ongezeko la voltage. Sia za kuvunja zenye mchanganyiko wa CuCr na muundo wa mahali pa mawakilishi uliobadilishwa — hasa yenye sasa ya kuvunjwa chini ya 3 A — hupunguza hatari hii.

Uchambuzi wa Mwendo wa Ukweli kutoka kwa Kiwanda cha Ufanyaji wa Chakula nchini Pilipino

Kituo cha kufanya nazi nchini Pilipino kilichukua mpango wa kuongeza mstari ambao ungeongeza mzigo waliounganishwa kutoka kwenda 1.8 MW hadi 3.2 MW. Vifaa vya kuvunja vilivyopo vilikuwa vya 12 kV kivunjika Kwa Mzunguko Wa Utupu vya vitengo vilivyopewa thamani ya 630 A na uwezo wa kuvunja wa 20 kA. Uchambuzi mpya wa kuvunjwa ulionyesha kuwa ubadilishaji wa transforma utasababisha ongezeko la sasa ya kuvunjwa katika busi kuu hadi 26 kA — ikiyapita thamani ya sia za kuvunja zilizopo.

Timu ya ujenzi na ununuzi ilifanya kazi pamoja na Hongxin Intelligent Technology ili kuchagua vitengo vya KYN28-12 vya badala yenye utari wa kawaida wa 1250 A na uwezo wa kupasua 31.5 kA kwa mto wa kuingia na muunganisho wa busi kuu, wakati huo huo ikilinda vitengo vilivyopimwa upya vya 630 A yenye uwezo wa kupasua 25 kA kwa mito ya moto binafsi. Mbinu hii ya kilele ilisavea takriban asilimia 15 kuliko kufanya kila kitu kwa uwezo wa juu zaidi, ingawa bado inatoa ulinzi kamili dhidi ya makosa katika kila kiwango.

Machekesho ya kisasa kabla ya kusakinisha kwa kuhakikisha ukubwa unaofaa

Kuhakikisha kwamba kilichochaguliwa kivunjika Kwa Mzunguko Wa Utupu inafanana na mzigo anapoanza kwa uthibitisho wa lebo ya jina. Voltage iliyotajwa lazima iifanane na voltage ya mfumo ya kawaida — kipengele cha kuvunjika kilichotajwa kwa 12 kV kinatumika katika mifumo ya 6.6 kV hadi 11 kV kwa kutumia sababu za kuchunguzwa chini kama ilivyoelezwa katika hati za mtengenezaji. Uwezekano wa kuunganisha uliojazwa kwenye mifupa ya msingi unapaswa kuwa chini ya kikomo kilichotolewa na mtengenezaji (kawaida chini ya 35 µΩ kwa vifaa vya kuvunjika hadi 2000 A), ikithibitisha uso safi wa mifupa ambayo hautazalisha eneo la moto chini ya mzigo.

Majaribio ya wakati yanaithibitisha kwamba pole zote tatu zinavunjika na kufunguka ndani ya milisekunde 2 kati ya moja na nyingine, ikithibitisha kuvunjika kwa usawa. Pole yoyote inayotegemea kwa kiasi kikubwa inaweza kujitegemea nishati ya nuru ya moto kubwa zaidi na uvimbe wa haraka wa mifupa.

Maswali Yanayoulizwa Marahaba

Ninajua vipi sasa sasa ya kuvunjika inayofaa kwa matumizi yangu?

Ongeza utaratibu wa kawaida wa uhamisho wa kudumu pamoja na kipengele cha 15% hadi 25% kwa maeneo ya kuongezeka baadaye. Kwa mfano, utaratibu wa kudumu wa 780 A unahitaji angalau kifungo cha kuvunjika cha uwezo wa 1000 A. Pia jumuisha upungufu wa joto la mazingira — kifungo cha kuvunjika kilichowekwa katika makabati juu ya joto la mazingira la 40°C linaweza hitaji uwezo wa sasa wa juu zaidi, kwa sababu tabia za kuvunjika kwa joto huzungumzwa katika majoto ya juu.

Tofauti kati ya uwezo wa Icw na Isc ni nini?

Uwezo wa kushinda joto kwa muda mfupi (Icw) unaelezea sasa ambayo kifungo cha kuvunjika kinaweza kubeba katika nafasi ya kufungwa kwa muda ulioelezwa — mara nyingi sekunde moja au tatu — bila kuharibika, jambo muhimu kwa mbinu za ulinzi wa kusimamia wakati. Uwezo wa kuvunjika kwa mzunguko wa ukatili (Isc) unaelezea sasa kubwa ya ukatili ambayo kifungo cha kuvunjika kinaweza kuvunjika. Thamani zote mbili lazima zisahihishwe dhidi ya utafiti wa mfumo.

Je, kifungo cha kuvunjika cha vakuum kinaweza kutumika kwa vifungo vya motori na vya transforma pamoja?

Ndio, lakini misingi ya kurejesha ulinzi yamebadilika kwa kila matumizi. Kipengele cha kuvunja kinyenyine kinaweza kushughulikia wote — kivunja cha 1250 A, 31.5 kA kinakubalisha wote vya kupatwa kwa moto na vya kuchanganya kwa transforma. Tofauti ya chaguzi inategemea mkuruba wa kurejesha, uwiano wa CT, na kama vipengele vya ulinzi wa chini ya utandawazi au ya joto vina hitajiwa. Vifaa vya kuvunja vya Hongxin Intelligent Technology vinasaidia mchanganyiko wa misingi ya ulinzi.

Ni nini kinachotokea ikiwa uchaguzi wa uwezo wa kuvunja ni mdogo sana?

Ikiwa utandawazi wa kushindwa unapita uwezo wa kuvunja wa kivunja, nuru ya moto inaweza kushindwa kuzimwa, ambayo inaweza kusababisha kuunganishwa kwa mifupa ya mtambo, uvunjaji wa kipengele cha kuvunja, au uvunjaji mkubwa wa sehemu ya kuvunja. Hisabati za nguvu ya nuru ya moto kulingana na IEEE 1584 pia zitazidisha kiasi kikubwa cha nguvu ya nuru ya moto kwenye paneli, ikizidisha hatari kwa watu.

Mafundisho ya mzigo yanapaswa kusasishwa mara ngapi kwa uhakiki wa ukubwa wa kivunja?

Mafunzo ya mzigo wa kifundi yanapaswa kusasishwa kila wakati vitu vikubwa vya uendeshaji vinaongezwa au kubadilishwa — kawaida kila miaka mitatu hadi tano hata bila mabadiliko. Ubadilishaji wa transforma ya umeme wa shirika, ambalo unazidisha sasa ya kuvunjika inayopatikana kutoka kwa 20 kA hadi 31.5 kA, unaweza kufanya vifungo vilivyokuwa na usalama wa kutosha hapo awali kuwa visalama bila mabadiliko yoyote upande wa mzigo.

Je, altitudo huathiri ratiba za sasa?

Ndiyo. Kwenye altitudo zinazozidi mita 1000, upungufu wa densiti ya hewa hunyanyasisha ukarabati wa kujitoa joto kwa njia ya usambazaji wa asili, na kuhitaji kuchukua chini ratiba za sasa. Kifungo kilichopewa ratiba ya 1250 A katika ubururu wa bahari unaweza kuhitaji kuchukuliwa chini hadi takriban 1090 A kwenye mita 2000. Vifungo vya vakuumi vyenyewe havyanathiriwi, lakini mishale ya nje na maelezo yanapitisha joto kupitia usambazaji wa hewa.