מָבוֹא
מתג מתח גבוה הוא סוג של סט שלם-במתח גבוה של התקני חלוקת חשמל המשלבים ציוד חשמלי ראשוני ומשני בהתאם לסכימות מעגלים ספציפיות. בתור הציוד החשמלי המרכזי במערכות חשמל, מתג מתח גבוה נוטל על עצמו פונקציות קריטיות כמו חלוקת חשמל, בקרת מעגלים והגנה מפני תקלות. פעולתו הבטוחה והיציבה משפיעה ישירות על האמינות והרציפות של מערכת החשמל כולה.
1. ציוד חשמלי ראשי (התקנים ראשיים)
ציוד חשמלי ראשוני מתייחס לרכיבי הליבה במתג הנושאים ישירות את זרם המעגל הראשי. הם אחראים להעברת כוח, בקרת מיתוג והפרעות תקלות.
מפסק חשמל
כמפעיל הליבה של המתג, מפסקים משמשים לחיבור מעגלים בפעולה רגילה ולניתוק מהיר של זרמי תקלות במהלך תקלות. הסוגים הנפוצים כוללים מפסקי ואקום (VCB), מפסקי SF6 ומפסקי אוויר. מפסקי ואקום נמצאים בשימוש נרחב ברמות מתח מ-3.6kV עד 40.5kV בשל ביצועי כיבוי קשת מצוינים, ידידותיות לסביבה ועלויות תחזוקה נמוכות. מפסקי SF6, עם תכונות כיבוי ובידוד קשת מעולות, מתאימים לרמות מתח גבוהות יותר או לסביבות מיוחדות.
מתג ניתוק (מבודד)
משמש לבידוד מקור הכוח במהלך תחזוקת הציוד, מתן נקודת שבירה גלויה כדי להבטיח את שלומם של אנשי התחזוקה. מתגי ניתוק חסרים יכולת כיבוי קשת וניתן להפעיל אותם רק בתנאי עומס ללא-עומס או קל-.
מתג הארקה
זה מחולק למתגי הארקה לתחזוקה ולמתגי הארקה במהירות גבוהה-. מתגי הארקה תחזוקה מקרקעים את החלק המיועד לתיקון כדי לשחרר מטענים שיוריים, בעוד שמתגי הארקה במהירות גבוהה- יכולים להאריק במהירות את המעגל במהלך תקלות כדי למנוע הצתה- מחדש של קשת.
פס אוטובוס
משמש לחיבור יחידות פונקציונליות שונות להשגת חלוקת כוח. פס החיבור חייב להיות בעל יכולת נשיאת זרם- מספקת, חוזק מכני וביצועי בידוד.
סיום כבל
כרכיב חיבור בין המיתוג לכבלים החיצוניים, הוא מבטיח בידוד וביצועי איטום במתח גבוהים- כדי למנוע התמוטטות בידוד או חדירת לחות.
2. ציוד חשמלי משני (התקנים משניים)
ציוד משני משמש לשליטה, ניטור, הגנה ומדידה של הציוד העיקרי. הוא פועל כ"מוח" של מתג המתח הגבוה.
התקני ממסר הגנה
מכשירים אלה עוקבים אחר מצב ההפעלה של הציוד העיקרי-בזמן אמת. במקרה של קצר חשמלי, עומס יתר או תקלות הארקה, הם מוציאים במהירות פקודות נסיעה כדי לנתק את המעגל הפגום. התקני הגנה מבוססי מיקרו-מחשבים- הפכו לבחירה המרכזית בשל הדיוק הגבוה, הפונקציונליות המלאה ויכולות התקשורת שלהם.
מכשירי מדידה ומדידה
משמש לאיסוף פרמטרים כגון מתח, זרם, הספק ואנרגיה מהמעגל הראשי, ומספק תמיכה בנתונים לניטור פעולה וחיוב.
התקני בקרה ואותות
זה כולל מתגי בקרה, נורות חיווי, זמזמים וידיות לשליטה ידנית/אוטומטית ומשוב מצב.
חיווט מעגל משני
החיווט הזה מורכב מכבלי בקרה, בלוקים סופיים ונתיכים, יוצר לולאת בקרה, הגנה וסימן שלמה.
3. רכיבי בידוד
ביצועי הבידוד של מתג מתח גבוה קשורים ישירות לבטיחות תפעולית. רכיבים מבודדים חייבים לעמוד בשדות חשמליים במתח גבוה- כדי למנוע תקלות.
חומרי בידוד מוצקים
כגון שרף אפוקסי, לוח בידוד ו-PTFE, המשמש לייצור מבודדים, מחסומי בידוד ותותבים.
חומרי בידוד גזים
מתג מסורתי משתמש בעיקר בבידוד אוויר. מתח גבוה- או מתג קומפקטי משתמש לעתים קרובות בגז SF6, אם כי חלופות ידידותיות לסביבה כמו אוויר יבש או תערובות חנקן מאומצות יותר ויותר עבור מוצרי מתג ירוקים.
4. סיווג של מתג מתח גבוה
1. מתג משוריין-מתכתי (סוג KYN)
הארון משתמש במחיצות מתכת כדי לבודד לחלוטין אזורים פונקציונליים כגון תא מפסק הזרם, תא פס, תא כבלים ותא ממסר. עיצוב זה מגביל למעשה את פיזור הקשת במהלך תקלות, ומציע בטיחות גבוהה. זה מתאים לתרחישים הדורשים אמינות אספקת חשמל גבוהה. סוג זה ידוע גם בשםמתג AC מצופה מתכת, שהוא המוצר המיינסטרים בתחום המתח הבינוני.
2. מתכת-תיבה סגורה-סוג מתג (סוג XGN)
הארון כולל מבנה ארגז סגור, שהוא קומפקטי וחסכוני-. זה מתאים ליישומים חיצוניים או תרחישים עם שטח רצפה מוגבל.
3. גז-מתכת מבודדת-מתג סגור (GIS)
באמצעות SF6 או גזים ידידותיים לסביבה כמדיום הבידוד, כל רכיבי המתח הגבוה- אטומים במארז מתכת. GIS מציע טביעת רגל קטנה, ביצועי בידוד מעולים ויכולות חזקות נגד-זיהום, אם כי הוא מגיע עם עלויות גבוהות יותר ודרישות תחזוקה מחמירות יותר.
מַסְקָנָה
הבנת הרכיבים (ראשי ומשני) וסיווגים של מתג מתח גבוה חיונית לבחירת הציוד המתאים למערכת החשמל שלך. בין אם אתה זקוק לבטיחות החזקה של מתג AC מצופה מתכת(KYN) עבור יישומים תעשייתיים או הגמישות הקומפקטית של GIS עבור תחנות משנה עירוניות, בחירת מתג נכון מבטיחה את האמינות והבטיחות של תשתית החשמל שלך.