EN
Mhandisi wa umeme katika mafuta ya kula aligundua kwamba kupiga kifaa cha kuzuia umeme kwa sababu ya mzigo mwingi ulikuwa umeenea kwenye kilindwanga cha juu, ukasababisha kukatwa kwa mzunguko wote wa uvunaji — si kwa sababu ya hitilafu iliyokuwa kali sana, bali kwa sababu ya utafiti wa usimbamizi wa kilindwanga ulikuwa umekuwa umesahauliwa wakati wa uundaji wa awali wa muhimu ya chini ya umeme. Utafiti huo ulisababisha kufeli kwa mzunguko wa uvunaji kwa saa nne, na gharama ya kufeli hiki ilikuwa mara ishirini zaidi ya gharama ya utafiti wa usimbamizi unaofaa. Uundaji wa muhimu ya chini ya umeme huenda usione kwa watumiaji wa jengo au wafanyikazi wa uzalishaji, lakini unapofeli, matokeo yake huenea kwenye mfumo yote unaotegemea nguvu ya umeme.
Kanuni za Msingi za Uundaji
Kukokotoa Kizimamoto na Sababu za Kujitenga
Kila muundo wa usambazaji wa chini ya voltage huanza na orodha ya mzigo yenye ukwasi — orodha iliyotajwa ya mistari yote, mzigo uliowekwa kwenye kilowatt au kilovolt-ampere, na tabia za kazi zake zinazotarajiwa. Mzigo wa mistari mitatu kama vile moto, compressor za HVAC, na vipengele vya joto la viwandani hujazwa kwa usawa kwenye mistari ili kupunguza sasa ya neutral na uimbaji wa voltage. Mzigo wa mistari moja — mistari ya nuru, mafuriko ya urahisi, na vifaa vya ofisi — hujazwa kwenye mistari mitatu kwa lengo la uimbaji chini ya asilimia 15 kati ya mistari yenye mzigo mkubwa zaidi na ile yenye mzigo mdogo zaidi. Sababu za kujitenga (diversity factors) zinatambua kuwa siyo mzigo wote uliowekwa unavyofanya kazi wakati mmoja kwa upeo wake. Sababu ya kujitenga ya nuru katika jengo la biashara inaweza kuwa 0.9, wakati sababu za kujitenga za mistari ya mafuriko katika eneo la ofisi inaweza kuwa 0.3 hadi 0.5, ikionyesha ukweli kwamba sehemu ndogo tu ya mafuriko inatumika kwa vifaa vilivyofanya kazi wakati fulani. Kutumia sababu za kujitenga zinazofaa huzuia kuzidisha kipenyo cha transformers, bar ya kuu ya mistari, na vifaa vya kuchagua vya juu — kuzidisha kipenyo kinachoongeza gharama, kukuza eneo la kifizi, na kwa hakika kunaweza kupunguza ufanisi wa nishati kwa sababu transformers hufanya kazi bado chini ya ufanisi wakati wa mzigo mdogo.
Ushirikiano wa Ulinzi na Uchaguzi
Uratibu wa kuchagua maana yake ni kwamba wakati kosa hutokea, tu kifaa cha ulinzi moja kwa moja upstream ya kosa kazi breaker kulisha safari mzunguko kosa, wakati breaker upstream wote kubaki imefungwa. Kufikia hili inahitaji utafiti uratibu kwamba grafu ya sasa tabia curves wakati wa kila kifaa cha ulinzi katika safu ya juu ya usambazaji, kutoka chanzo kuu chini ya diski mwisho. Kwa kesi molded disconnectors katika voltage ya chini switchgear, uratibu ni kawaida kupatikana kwa kuchagua disconnectors na tofauti instantanary kuanza mipangilio au kwa kuanzisha kuchelewesha muda katika vifaa upstream. Katika kubuni switchgear retractable kama vile MNS au GCS aina paneli voltage ya chini, breaker inaweza kuwa umeboreshwa na vitengo vya umeme trip ambayo kutoa adjustable muda mrefu, muda mfupi, na mipangilio ya papo ulinzi kubadilika ambayo ina kurahisisha uratibu ikilinganishwa na fasta vitengo ther Ulinzi wa ardhi kosa anastahili tahadhari maalum katika kubuni voltage chini usambazaji. Kasoro ya ardhi kwenye feeder 400-amp inaweza si kuchukua sasa kutosha kuamsha phase overcurrent ulinzi, kuruhusu kasoro kuendelea bila kugunduliwa. Dedicated ground-fault relays au breakers na ulinzi wa msingi-fault kutoa unyeti zinahitajika kwa kugundua na kuondoa hali hizi hatari.
Bara ya Miongozo na Usimamizi wa Jimbo la Joto
Mfumo wa busbar kuu ndani ya kifaa cha kuvunjika cha umeme wa chini (low voltage switchgear) huchukua sasa ya mzigo uliojumlishwa kutoka kwa vifaa vyote vya kuvunjika vilivyowekwa. Eneo la sehemu ya msalaba ya busbar linachaguliwa kulingana na uwezo wa kubeba sasa kwa muda mrefu, uwezo wa kusimama kwa muda mfupi wa sasa kali (short-circuit), na mipaka ya ongezeko la joto kama ilivyoamriwa na IEC 61439 au viwadi vingine vya sawa. Busbar za shaba zinatumika kama kawaida katika matumizi yote, wakati busbar za aluminium zinatumika pale ambapo uzito na gharama ni mambo muhimu zaidi, kama vile kuhakikisha kuwa muunganisho ya mbili-metali (bi-metallic connections) inadumisha ukovu wa galvanic katika maeneo ya ubadilishaji. Usimamizi wa joto ndani ya kifaa cha kuvunjika (switchgear enclosure) unasaidia moja kwa moja utendaji wa busbar na circuit breakers. Ukimbia wa asili (natural convection cooling) kupitia vifungo vya upepo (ventilation louvers) ni kutosha kwa zaidi ya vituo, lakini kifaa cha kuvunjika kilichowekwa katika mazingira ya joto kali au kinachotumika karibu na uwezo wake wa kawaida kwa muda mrefu unahitaji upepo ulioshawishiwa (forced ventilation). Mipaka ya kawaida ya ongezeko la joto kwa muunganisho ya busbar ni kelvin 70 juu ya joto la mazingira kwa shaba lisilo na kilele (bare copper) na kelvin 65 kwa muunganisho yenye kilele cha tin — kuzidhani mipaka hii inaharibu haraka, inongeza upinzani wa muunganisho, na huunda mzunguko wa kujisababisha wa uvimbe.
Maswali Yanayoulizwa Marahaba
Tofauti kati ya vifaa vya kuvuta chini vya umeme na vya kuvuta chini vya umeme vinavyoweza kufuatwa ni nini?
Vifaa vya kuvuta chini vya umeme vinavyotengenezwa kwa kudumu vina vifungo vya umeme vilivyowekwa kwa kudumu juu ya mfumo wa barabara za umeme, ambavyo huita kuondoa umeme ili kubadilisha. Vifaa vya kuvuta chini vya umeme vinavyoweza kufuatwa vina vifungo vya umeme vilivyowekwa kwenye magurudumu yanayoweza kufuatwa nje kwa ajili ya usafi bila kuondoa umeme kwa sehemu nzima ya paneli, hivyo kupunguza muda wa kutokuwa tayari wakati wa kubadilisha au kujaribu vifungo vya umeme.
Kiasi cha uwezekano wa kuvutana kwa umeme kwa paneli ya usambazaji wa umeme wa chini jinsi gani inategolewa?
Uwezekano wa kuvutana kwa umeme kwa paneli lazima ukisongeza kiasi cha uwezekano wa kuvutana kwa umeme kwa mahali pa uwekaji wake. Kiasi kawaida kinatofautiana kutoka 25 kA hadi 100 kA kwa sekunde moja, kinategolewa kulingana na upinzani wa transformer, upinzani wa kabeli kutoka kwa chanzo cha umeme, na mkongojo wa mitambo kutoka kwa malipo yaliyowekwa yanayozunguka.
Ni vipi vya kisheria vinavyotumika katika ubunifu wa vifaa vya kuvuta chini vya umeme?
IEC 61439 inayotabiri mchanganyiko ya vifaa vya kuvunja na kudhibiti vya voltaji mdogo, ikiwahamisha utajuzi wa aina na uthibitisho wa kawaida. Sehemu zinazotofautiana zinahusu mbao za usambazaji kwa wafanyikazi, vifaa vya kuvunja vya nguvu kwa watu wenye ujuzi, na mfumo wa vifaa vya kuvunja vya busbar. IEC 60947 inayotabiri vifaa binafsi vya kuvunja na kulinda.
Uvutio wa arc flash unavyoathiri ubunifu wa mfumo wa usambazaji wa voltaji mdogo ni nini?
Utajuzi wa arc flash unahesabu nishati iliyopatikana katika kila mahali ya mfumo wa usambazaji, kinachotufanya tuweze kuchagua vifaa vya kulinda mwili na kubadilisha maamuzi ya ubunifu kama vile kuvuna kwa mbali kwa vifaa vya kuvunja vinavyoweza kuvunwa, ubunifu wa vifaa vya kuvunja vinavyolinda arc, na kushirikiana kwa eneo ili kupunguza muda wa kuvunja arc.
Vifaa vya neutral na ya ground vinafanya nini katika ubunifu wa mfumo?
Mfumo wa mtandao wa kawaida unachukua sasa ya kurudi ya mifumo ya tatu ya mizani na lazima uwe na ukubwa unaofaa — katika mifumo yenye mzigo wa harmoniki kubwa kutoka kwa vifaa vya umeme, mtandao wa kawaida unaweza kuchukua sasa inayozidi ya wimbi la awali, hivyo unahitaji ukubwa zaidi. Mtandao wa ardhi ya ulinzi unatoa njia ya kurudi ya sasa ya kushindwa na lazima uwe na ukubwa unaofaa kuweka sasa ya kushindwa ya kuzingatia kwa muda unaohitajika kwa uendeshaji wa ulinzi.
Je, utafutaji wa usimbamizi wa ulinzi unapaswa kufanywa mara ngapi?
Utafutaji wa usimbamizi unapaswa kufanywa tena kila wakati mzigo mkubwa unageuzwa au kufutwa, wakati tabia za supu ya umeme zinabadilika, au kwa muda usiozidi miaka tano. Mabadiliko ya mpangilio wa ulinzi wa juu kwa kampuni ya umeme, upungufu wa ulinzi wa kambini kwa muda, na ubadilishaji wa vifaa kwa vifaa vya tabia tofauti vinatumika kuharibisha uhalali wa utafutaji wa usimbamizi wa awali.