Anàlisi de la funció, principi de funcionament i mecanisme de seguretat de cinc-proves dels aparells de commutació d'alta-tensió

Els aparells de commutació d'alta -tensió són un conjunt bàsic d'equips dels sistemes elèctrics utilitzats per a la distribució, el control i la protecció de l'energia. Té un paper crucial en l'aïllament elèctric i la programació operativa durant la generació, transmissió i distribució d'energia. Com a armari elèctric de distribució típic, la seva essència és aconseguir el funcionament segur i estable del sistema elèctric mitjançant unitats de commutació, protecció i mesura, i s'utilitza àmpliament en subestacions i escenaris de distribució d'energia industrial.

 

En els sistemes de distribució d'energia moderns, els aparells de distribució d'alta tensió s'estan integrant gradualment amb diverses infraestructures de distribució d'energia, com ara armaris elèctrics de distribució i armaris de caixes de distribució de cables elèctrics, formant una estructura d'armaris sistemàtica que constitueix conjuntament la xarxa de distribució i control de xarxes elèctriques complexes.

 

 

 

Els aparells de commutació d'alta tensió-normalment consisteixen en armaris de línia d'entrada, armaris de mesura, armaris de connexió de bus, armaris de transformadors, armaris de línia de sortida i armaris de compensació de condensadors. Aquestes unitats funcionals treballen conjuntament per completar la transmissió i la gestió de l'energia. L'armari de la línia d'entrada és responsable de l'accés a l'energia i la distribució primària, l'armari de mesura s'utilitza per a estadístiques i monitoratge de potència, i l'armari de connexió de bus realitza la connexió de bus i la commutació dels sistemes d'alimentació dual-.

 

En les arquitectures de distribució d'energia modernes, els diferents escenaris d'aplicació corresponen a diferents tipus de sistemes d'armaris. Per exemple:

Els escenaris de centres de dades utilitzen habitualment armaris de distribució per a centres de dades i armaris de distribució de dades.
Els escenaris de comunicació i xarxa utilitzen habitualment l'armari del concentrador de distribució de fibra i l'armari de fibra modular.
En els sistemes de distribució d'energia industrial, són habituals els armaris de distribució d'acer i els armaris de distribució modulars.
En els sistemes de distribució d'energia muntats en bastidor-, s'utilitzen habitualment armaris de distribució en bastidor.

 

A més, en infraestructures exteriors i de comunicacions, els armaris de distribució de fibra òptica a l'aire lliure i els armaris de distribució de fibra a l'aire lliure s'utilitzen per a la gestió centralitzada de senyals de fibra òptica i sistemes d'alimentació.

 

 

Els aparells de commutació d'alta-tensió supervisa i controla el sistema elèctric mitjançant interruptors, seccionadors, transformadors i dispositius de protecció. Quan el sistema funciona amb normalitat, el corrent entra a cada armari funcional a través de la barra colectora i es distribueix a diferents terminals de càrrega; quan es produeix una fallada, els dispositius de protecció actuen ràpidament, tallant el circuit defectuós, garantint així la seguretat del sistema.

 

En xarxes de distribució d'energia complexes, diversos equips de distribució especialitzats funcionen de manera col·laborativa, com ara:

Gabinet de distribució de CC: s'utilitza per a la distribució d'energia del sistema de CC.

Gabinet de distribució de fonts d'alimentació de CC: ofereix una garantia de subministrament d'alimentació de CC.

Armari de distribució amb fusibles: proporciona protecció contra sobreintensitat mitjançant la protecció per fusibles.

Gabinet de distribució intel·ligent: posseeix capacitats de supervisió i control automatitzat.

 

En escenaris de comunicació a l'aire lliure o de fibra òptica, l'armari de distribució exterior de connexió creuada de fibra òptica i l'armari de distribució exterior també s'utilitzen per aconseguir una distribució estable de senyals i potència entre regions.

 

 

Amb el desenvolupament intel·ligent dels sistemes d'alimentació, els equips de distribució d'energia estan evolucionant gradualment cap a la modularització i la integració. Per exemple:

 

Les cabines de distribució modulars posen l'accent en l'escalabilitat estructural.

La distribució de metall-muntada a la paret és adequada per a entorns-d'espai restringit.

Les cabines de fibra modular ofereixen capacitats de desplegament flexibles per a sistemes de fibra òptica.

Les cabines de distribució per a centres de dades compleixen els requisits d'alimentació d'alta-densitat.

 

A la indústria i la infraestructura, les cabines de caixes de distribució de cable elèctric i les cabines de concentració de distribució de fibra també s'utilitzen àmpliament per a la gestió centralitzada i l'assignació optimitzada de recursos de cable i fibra òptica.

 

 

 

El disseny bàsic de seguretat dels aparells de commutació d'alta tensió-s'incorpora en un mecanisme d'enclavament de cinc-proteccions per evitar mal funcionament i accidents elèctrics:

 

Evitar el tancament sota càrrega: l'interruptor no es pot moure a la posició de treball durant la prova.
Evitar el tancament amb el cable de terra connectat: l'interruptor de circuit està prohibit de funcionar quan l'interruptor de presa de terra està tancat.
Evitar l'entrada accidental als compartiments alimentats: la porta de l'armari es bloqueja mecànicament quan s'activa.
Prevenció de la connexió del cable de connexió a terra mentre està alimentat: l'interruptor de connexió a terra no es pot activar durant el funcionament.
Evitar la desconnexió sota càrrega: Es prohibeix sortir de la posició de treball durant el funcionament.

 

Aquestes lògiques de protecció també són aplicables a sistemes moderns com ara armaris elèctrics de distribució i sistemes d'armaris de control intel·ligents, i s'aconsegueix un funcionament segur mitjançant enclavaments elèctrics i mecànics.

 

 

En aplicacions pràctiques d'enginyeria, els aparells de commutació d'alta{0}}tensió no només existeixen com a unitat independent sinó que també funcionen en col·laboració amb diversos sistemes de distribució d'energia. Per exemple:

 

Els armaris de distribució exterior s'utilitzen en entorns de distribució d'energia exterior.

Els armaris elèctrics de distribució serveixen com a portadors generals de control de distribució d'energia.

Els armaris de distribució de dades admeten sistemes de distribució i subministrament d'alimentació del centre de dades.

Els armaris de distribució d'acer proporcionen una protecció estructural-d'alta resistència.

 

Simultàniament, en els nous sistemes energètics i d'alimentació industrial, es combinen amb diversos tipus d'equips, com ara armaris de distribució de fusibles i armaris de distribució de CC per aconseguir una gestió unificada dels nivells de multi-tensió i sistemes de multi-circuits.

 

 

 

Com a unitat de control bàsica d'un sistema elèctric, els aparells d'alta{0}}tensió són essencialment una plataforma de gestió d'energia segura, fiable i eficient. Amb el desenvolupament de xarxes intel·ligents i sistemes de distribució d'energia modulars, diversos nous tipus d'equips, com araArmaris de distribució intel·ligentsi els armaris de distribució modulars, s'estan integrant constantment, fent que tot el sistema de distribució d'energia evolucioni contínuament cap a la digitalització i la integració.