IAC AFL selgitatud: Lülitusseadmete sisemise kaareklassifikatsiooni nõuded ja ohutusstandardid.

Kuulake uurimistöö süvasügavust
0:00 0:00
IAC AFL Explained- sisemise kaarega klassifitseerimise nõuded ja ohutusstandardid jaotusseadmetele
Tehniline foto keskpinge lülitusseadme paneelil tehtud suure võimsusega laboratoorsest katsest vastavalt standardile IEC 62271-200. Käivitatakse sisemine kaar, mis põhjustab massiivse leegi ja gaaside turvalise suunamise ülespoole läbi aktiveeritud rõhulangetusventilaatorite. Eesmised ja külgmised uksed jäävad kindlalt suletuks ja konstruktsiooniliselt puutumatuks, nagu näitavad märkused ja sildid, mis näitab, et IAC AFL-ohutusklassifikatsioon töötajate kaitseks on õnnestunud.
Edukas IEC 62271-200 IAC AFL sisemise kaareklassifikatsiooni katse

Sissejuhatus

Keskpinge jaotusseadmete sisemine kaarviga on üks kõige vägivaldsemaid sündmusi elektrijaotuses. Sekundi murdosa jooksul, mis jääb rikke tekkimise ja kaitse avanemise vahele, võib 12-40,5 kV juures püsiv kaar vabastada energiat, mis on võrdne mitme kilogrammi TNT-ga. üle 10 000 °C plasmatemperatuuri tekitav plasma1, rõhulained, mis võivad lõhkuda teraskarbid ning paiskuda välja sulanud metalli ja põlevaid gaase, mis on surmavad töötajatele, kes asuvad paneelist mitme meetri kaugusel.

Sisemine kaareklassifikatsioon (IAC) on IEC 62271-200 standardiseeritud tüübikatsetuste ja sertifitseerimise raamistik2 mis tõendab jaotusseadme korpuse võimet piirata, suunata ja ohutult ära juhtida halvima sisemise elektrikaarevigastuse energiat - kaitstes määratletud ligipääsetavustsoonides viibivat personali soojus-, surve- ja mürsuohtude eest, mis tekivad elektrikaarevigastuse ajal - ning IAC AFL on konkreetne klassifikatsioon, mis tõendab jaotusseadme esi-, külg- ja tagaküljel ligipääsetava personali kaitset.

Elektrotehnikutele, kes projekteerivad keskpinge jaotusseadmeid sekundaaralajaamades, tööstusrajatistes ja muudes kohtades, kus inimesed võivad rikke ajal viibida, ei ole IAC-klassifikatsioon kõrgema klassifikatsiooni valik - see on minimaalne ohutusstandard, mis eristab inimeste kaitseks projekteeritud jaotusseadme sellest, mis vastab üksnes elektrilistele toimivusnõuetele. IAC AFL nõuete mõistmine, tüübikatsetuse kontroll ja see, kuidas jaotusseadmete projekteerimine saavutab sertifitseerimise, on iga vastutustundliku keskpinge paigalduse ohutusnõude tehniline alus.

See artikkel annab täieliku tehnilise viite sisemise kaareklassifikatsiooni IAC AFL nõuete kohta - alates vea füüsikast ja IEC 62271-200 katsemetoodikast kuni konstruktsiooniomaduste, ligipääsetavusvööndi määratluste ja AIS-, GIS- ja SIS-kohtvõrgu tüüpide spetsifikatsiooninõueteni.

Sisukord

Mis on sisemine kaareklassifikatsioon ja kuidas on IAC AFL määratletud IEC 62271-200 alusel?

Tehniline infograafiline skeem, mis illustreerib keskpinge lülitusseadmete sisemise kaareklassifikatsiooni (IAC) AFL kontseptsiooni vastavalt IEC 62271-200. Diagrammil on määratletud eesmine (F), külgmine (L) ja tagumine (R) ligipääsetavuspiirkond (värvikooditud kui kaitstud alad) ümber jaotusseadme paneeli, näidates skemaatilised operaatorite arvud ettenähtud 0,3 m kaugusel. Samuti visualiseerib see ohtlike veamõjude (rõhk, kuum gaas, sulanud metall) suunamist ülespoole aktiveeritud väljalaskeavade kaudu, vastandades seda indikaatorpaneelide poolt määratletud horisontaalse läbipääsu kriteeriumidele.
Töötajate ligipääsetavuse tsoonid ja ohutuse kontrollimine

Sisemine kaareklassifikatsioon on määratletud IEC 62271-200 - metallkattega keskpinge lülitusseadmete esmane standard - kui vabatahtlik tüübiklassifikatsioon, millega kontrollitakse lülitusseadme korpuse toimivust sisemise kaarevigastuse korral kindlaksmääratud katsetingimustes. Klassifitseerimissüsteemis kasutatakse tähekoodi, et määrata kindlaks, milliseid lülitusseadme korpuse külgi on katsetatud ja sertifitseeritud inimeste kaitseks.

IAC klassifikatsioonikirja süsteem

IEC 62271-200 määratleb sisemise kaareklassifikatsiooni, kasutades tähtede kombinatsiooni, mis määrab testitud ligipääsetavuse tsoonid:

IAC klassifikatsiooni koodid:

  • A: Kaariklassifikatsioon kohaldatav (seade on IAC-katsetatud)
  • F: Esikülje sertifitseeritud - paneeli esiküljel olev personal on kaitstud.
  • L: Sertifitseeritud külgmised küljed - paneeli külgedel olevad töötajad on kaitstud.
  • R: Sertifitseeritud tagakülg - paneeli taga olevad töötajad on kaitstud.
  • B: Klassifitseerimine, mida kohaldatakse topeltšurna paigutuse mõlemale poolele.

Üldised IAC-klassifikatsioonid:

  • IAC A: Ainult esikülg - minimaalne klassifikatsioon; kaitseb operaatorit paneeli esiküljel.
  • IAC AF: Ees- ja külgmised küljed - kaitseb operaatorite ja personali käigu ääres olevaid lülitusseadmeid.
  • IAC AFL: Ees-, külg- ja tagaküljed - täielik kaitse ümberringi; nõutav, kui personal võib pääseda rajatise mis tahes küljele.
  • IAC AFLB: Kahepoolse jaotusseadme täielik ümberkaitsmine

Ligipääsetavuse klassid

IEC 62271-200 määratleb kolm ligipääsetavusklassi, mis määravad kindlaks töötajate läheduse jaotusseadmele tavapärase töö ja hoolduse ajal:

Ligipääsetavusklass A (piiratud juurdepääs):
Jaotusseadmete paigaldus asub piiratud juurdepääsuga alal, kuhu on juurdepääs ainult volitatud ja koolitatud elektrikule. Töötajad peavad töö ajal hoidma ohutusse kaugusesse ja on koolitatud valgusvihu ohu teadlikkuse tõstmiseks3. Olenevalt paigalduse paigutusest võib olla vastuvõetav IAC A või IAC AF klassifikatsioon.

Ligipääsetavusklass B (üldine juurdepääs):
Jaotusseadme paigaldus asub alal, mis on kättesaadav mitteelektrilistele töötajatele - hoones viibijatele, hooldustöötajatele või avalikkusele -, kes võivad viibida jaotusseadme läheduses ilma spetsiaalse elektrivalguskaarekoolituseta. IAC AFL-klassifikatsioon on B-klassi ligipääsetavuse miinimumnõue.

Praktilised tagajärjed: Igasugune jaotusseadmete paigaldamine hoones, tööstusrajatises või linnaalajaamas, kus tavapärase töö ajal võivad ohutsoonis viibida mitteelektrilised töötajad, peab vastama IAC AFL klassifikatsioonile kui minimaalsele ohutusnõudele.

Sisemine kaarviga füüsika - mida IAC testimine peab sisaldama

Selleks, et mõista, mille eest IAC-klassifikatsioon peab kaitsma, on vaja mõista sisemise elektrikaarevigastuse tekitatud füüsikalisi nähtusi:

Survelaine:
Sisemine kaar tekitab plasma temperatuuril üle 10 000 °C, mis põhjustab gaasi kiiret paisumist. Suletud metallkambris tõuseb rõhk kiirusega 10-100 bar/ms - see on piisav, et lõhkuda teraspaneele, lõhkuda uksed ja paiskata korpuse killud suure kiirusega mürsudeks. Survelaine jõuab töötajate kohale millisekundite jooksul pärast kaare tekkimist - kiiremini kui inimese reaktsiooniaeg.

Soojuskiirgus ja kuuma gaasi väljapaiskumine:
Kaarplasma kiirgab intensiivset soojusenergiat kõikides suundades. Kui rõhulangetusventilatsiooniavad aktiveeruvad, paiskuvad korpusest välja 500-2000 °C kuumad gaasid, mis võivad põhjustada tõsiseid põletusi 1-3 meetri kaugusel ventilatsiooniavast. Kuuma gaasi väljapaiskumise suund, temperatuur ja kestus on kriitilised parameetrid, mida kontrollitakse IAC-katsetes.

Sulametalli projektsioon:
Kaarepõletus vooluahelate, kontaktide ja korpuse pinnal tekitab sulametalli tilkasid, mis paiskuvad suure kiirusega läbi rõhulangetuse avade või korpuse rebendite välja. 1083 °C juures sulanud vasetilgad põhjustavad riietuse kohese süttimise ja tõsised kontaktpõletused.

Akustiline rõhulainetus:
Esialgne kaare süttimine tekitab rõhulaine, mis levib õhus helikiirusega - umbes 340 m/s. Akustiline ülerõhk 1 meetri kaugusel 12kV sisekaarest võib ületada 200 Pa - see on piisav, et põhjustada trummikõrva kahjustust ja desorientatsiooni.

IEC 62271-200 kohased IAC katseparameetrid

Katse parameeterStandardväärtusMärkused
TestvoolNimlik lühisvool (Isc)Tavaliselt 16kA, 20kA, 25kA või 31,5kA.
Katse kestus0,1s (100ms) või 1,0s (1000ms)Tootja poolt kindlaks määratud; 1,0s on koormavam.
TestpingeNimipinge (Um)12kV, 24kV või 40,5kV
Kaare käivitamineÕhuke traat faaside vahel või faasist maasse.Rikke halvim võimalik asukoht igas sektsioonis
IndikaatorpaneelidPuuvillasest riidest paneelid kindlaksmääratud vahekauguselSüütamine = katse ebaõnnestumine selle näo puhul
Personali kaugus0,3 m kaugusel kaitsekesta esiküljestSellele kaugusele paigutatud näidikupaneelid
Läbimise kriteeriumidKorpuse purunemine puudub; indikaatorite süttimine puudub; mürsud ei tungi indikaatorite sisse.Kõik kolm kriteeriumi peavad olema täidetud samaaegselt

Kuidas kontrollitakse keskpinge lülitusseadmete IAC AFL-i vastavust sisemisele kaarele?

Mitmeteljeline andmete visualiseerimisgraafik pealkirjaga "SISSEJUHATUSE KÕRVALGUSKATSE VÄLJAKUTSED KAVANDUSPARAMEETRIDELE (25kA, 12kV stsenaarium)". Diagrammil on kujutatud "Arc Energy (MJ)" ja "Required Pressure Relief Capacity (Relative Vent Area)" (nõutav rõhulangetamisvõimsus (suhteline ventilatsioonipind)) vastu "Test Duration (seconds)" (katse kestus (sekundid)), mille puhul on märgitud punktid 0,1s, 0,3s ja 1,0s. Sellel on dünaamilised kõverad jooned ja laienevad tulbad. Konkreetsed andmed tõstavad esile: 0,1s (100ms) -> ~30 MJ -> mõõdukas ventilatsioonipindala; 0,3s (300ms) -> ~90 MJ -> suur ventilatsioonipindala; 1,0s (1000ms) -> ~300 MJ -> maksimaalne ventilatsioonipindala. Integreeritud erimärk "0,1s + 1,0s KOMBINATSIOON" näitab "Maksimaalset ventilatsioonipinda" kui kõige koormavamat spetsifikatsiooni. Stiil on kaasaegne digitaalne armatuurlaua infograafika, kasutades siniste, oranžide ja hallide värvipaletti koos selge tüpograafiaga, ilma fotograafiata.
Tehniline diagramm - sisemise kaartestide kestuse mõju lülitusseadmete projekteerimisparameetritele (25kA, 12kV stsenaarium)

IAC-tüübikatsetus on üks kõige nõudlikumaid ja destruktiivsemaid katseid keskpinge jaotusseadmete sertifitseerimisel - katsetatav paneel viiakse tahtlikult läbi halvima võimaliku sisemise kaarviga nimivooluga ning korpus peab selle sündmuse üle elama, kaitstes samal ajal simuleeritud töökohti kõigil sertifitseeritud külgedel.

Katse ülesehitus ja protseduur

Samm 1 - näidikupaneeli paigaldamine:
Puuvillasest riidest indikaatorpaneelid (standarditud IEC 62271-200 lisa A kohaselt) paigaldatakse 0,3 m kaugusele katsetatava jaotusseadme korpuse mõlemast küljest. Puuvillane kangas on esmane läbimise/häirimise indikaator - kui kangas süttib kaaresündmuse ajal, on katse selle külje puhul ebaõnnestunud. 0,3 m kaugus on minimaalne ohutu töökaugus töötajate jaoks ligipääsetavuse tsoonis.

2. samm - Kaarelülitusjuhe:
Õhuke vasktraat (tavaliselt 0,1-0,5 mm läbimõõduga) paigaldatakse faaside vahele või faasi ja maa vahele halvima vea korral igas jaotusseadme sektsioonis - vooluahela sektsiooni, lülitusseadme sektsiooni ja kaabli sektsiooni katsetatakse igaühes eraldi. Kaabel aurustub koheselt kaare tekkimisel, tekitades katsevoolu tasemel püsiva kaare.

3. samm - testige praegust rakendust:
Katselülitus rakendab nominaalset lühisvoolu läbi kaare kindlaksmääratud katse kestuse jooksul (0,1s või 1,0s). Kestus 1,0s on oluliselt koormavam kui 0,1s - see kujutab endast halvimat kaitsekatkestusaega rikutud primaarse kaitsesüsteemi puhul, mis tugineb varukaitsele. Enamik kaasaegseid IAC AFLi spetsifikaate nõuab 1,0s katse kestust seadeldiste puhul, mille varukaitsesüsteemi tühjendusaeg on üle 100 ms.

Samm 4 - Kiirsageduslik salvestamine:
Kiirkaamerad (vähemalt 1000 kaadrit/sekundis) salvestavad kaaresündmuse kõigilt külgedelt samaaegselt, jäädvustades rõhulangetamise aktiveerimise aja, gaasi väljapaiskumise suuna ja temperatuuri, korpuse deformatsiooni ning kõik mürsu väljapaiskumise sündmused. Salvestusi analüüsitakse kaadrihaaval, et kontrollida vastavust kõikidele läbipääsukriteeriumidele.

5. samm - katsejärgne kontroll:
Pärast kaarekatse toimumist kontrollitakse katsekilpi:

  • Korpuse struktuuriline terviklikkus (ei ole rebenenud ega killustunud)
  • Ukse ja kaane kinnipidamine (kõik kaaned jäävad kinnitatud või kontrollitud)
  • Indikaatorpaneeli seisund (ei ole süttimist, ei ole mürskude poolt tekitatud auke).
  • Rõhuvabastuse ventilatsioonifunktsioon (õigesti aktiveeritud ja uuesti suletud)

IAC AFL läbimise kriteeriumid - kõik kolm peavad olema täidetud

Kriteerium 1 - korpuse purunemise puudumine:
Lülitusseadme korpus ei tohi kaarelülituse ajal rebeneda, puruneda ega osasid välja paiskuda. Korpuse kontrollitud deformatsioon on vastuvõetav - paneelide, uste või kaante püsiv deformeerumine on eeldatav ja ei tähenda rikkeid. Kriitiline nõue on, et ei toimuks kontrollimatut killustumist, mis võiks metallosad inimeste suunas välja paiskuda.

Kriteerium 2 - indikaatorpaneeli süütamise puudumine:
Ükski puuvillane näidisplaat 0,3 m kaugusel sertifitseeritud näost ei tohi süttida kaaresündmuse ajal või pärast seda. Selle kriteeriumiga kontrollitakse, et kuuma gaasi väljapaiskumine, soojuskiirgus ja sulametalli paiskumine on kõik suunatud eemale töötajate positsioonidest - kas suletud kaitsekesta sees või väljalaskmine kontrollitud rõhulangetuskanalite kaudu, mis on suunatud ohututesse tsoonidesse.

Kriteerium 3 - mürskude läbilaskmise puudumine:
Tahked mürsud - korpuse killud, kinnitusdetailid, kaarepõletustooted või sulanud metallitilgad - ei tohi indikaatorpaneelidesse tungida. Selle kriteeriumiga kontrollitakse, et korpuse konstruktsioon takistab suure kiirusega killustiku väljapaiskumist töötajate positsioonide suunas kõigil sertifitseeritud külgedel.

Rõhuvabastuse konstruktsioon - IAC AFL-i nõuetele vastavuse võti

Tehniline mehhanism, mis võimaldab IAC AFL-i nõuetele vastavust, on kontrollitud rõhuärastus - projekteeritud tee, mille kaudu kaare tekitatud rõhk ja kuumad gaasid suunatakse samaaegselt kõigist töötajate kohtadest eemale. IAC AFL-sertifikaadi saamiseks (kõik kolm külge kaitstud) peab rõhulangetussüsteem suunama heitgaasi eemale eesmistest, külgmistest ja tagumistest kohtadest - mis tavaliselt tähendab heitgaasi suunamist ülespoole läbi paneeli katuse või allapoole läbi põranda.

Rõhuvabastuse projekteerimise lähenemisviisid:

  • Ülevalt paigaldatud rõhulangetuskanalid: Kaargaasid väljuvad vertikaalselt ülespoole läbi katusele paigaldatud rõhulangetusklappide - kõige tavalisem lähenemisviis siseruumides asuvate jaotusseadmete puhul, kus lae kõrgus lubab.
  • Alumised väljalaskekanalid: Kaargaasid suunatakse läbi põrandakanalite alla spetsiaalsesse väljatõmbekollektorisse - kasutatakse juhul, kui lae kõrgus on piiratud või kui jaotusseadmete ruumis on kõrgendatud põrand.
  • Integreeritud kaare väljalaskekanalid: Tehases paigaldatud väljalaskekanalid, mis suunavad kaaregaasid kaugesse ohutusse väljalaskekohta - kasutatakse seadeldistes, kus ei ole võimalik kasutada ülemist ega alumist väljalaskekanalit.

IAC katse kestus Mõju disainile

Katse kestusKaarenergia (25kA, 12kV)Rõhuvabastuse nõueTüüpilised rakendused
0,1s (100ms)~30 MJMõõdukas ventilatsiooniava pindalaKiire kaitse (< 100ms kliirens)
0,3s (300ms)~90 MJSuur ventilatsiooniavaStandardkaitse koordineerimine
1,0s (1000ms)~300 MJMaksimaalne ventilatsiooniava pindalaVarukoopia kaitse puhastamine
0,1s + 1,0sKombineeritudMaksimaalne ventilatsiooniava pindalaKõige koormavam spetsifikatsioon

Kuidas saavutavad AIS-, GIS- ja SIS-lülitusseadmete konstruktsioonid IAC AFL-sertifikaadi?

Tehniline skeem, milles võrreldakse AIS-, GIS- ja SIS-kohtvõrkude tehnoloogiaid ja nende vastavaid viise IAC AFL (Internal Arc Classification Front, Lateral, and Rear) sertifitseerimise saavutamiseks. Sellel on kolmepaaniline visualiseerimine. Igal paneelil (tähistatud AIS, GIS, SIS) on kujutatud sisekaare sündmuse lõikepilti koos suunanoolte ja siltidega. Integreeritud märkeruudud ja andmepalkide abil on üksikasjalikult kirjeldatud konstruktsiooniomadusi ja parameetreid. AIS-osa toob esile suure kaarenergia ja eraldatuse koos suure ülespoole suunatud heitgaasipilviga. GIS-osa illustreerib suletud SF6-salvestust koos rõhulangetusventiilidega ja tehases paigaldatud kanalitega välise heitgaasi jaoks. SIS-osa näitab kompaktset epoksiidkapsliga konstruktsiooni koos vaakumkatkestajaga, kompaktset mahtu ja väikest ülespoole suunatud heitgaasipilve ülemisest ventilatsioonitorust. Kõigi kolme puhul rõhutab ühine alumine bänner "PERSONAL PROTECTION ZONE (FRONT, LATERAL, REAR)", mis kinnitab AFL-sertifitseerimist. Stiil on kaasaegne digitaalne armatuurlaua infograafia, kasutades siniste, oranžide ja hallide värvipaletti koos selge tüpograafiaga, ilma fotograafiata.
Tehniline skeem - lülitusseadmete tehnoloogiate ja IAC AFL sertifitseerimisviiside võrdlus

Lähenemine IAC AFL-sertifikaadi saamiseks erineb põhimõtteliselt AIS-, GIS- ja SIS-lülitusseadmete tehnoloogiate vahel - see kajastab iga isolatsiooni ja lülituskeskkonnaga seotud erinevaid kaarenergiat, ruumide mahtu ja rõhu vähendamise probleeme.

AIS lülitusseadmed IAC AFL Design

Õhuga isoleeritud jaotusseadmed kujutavad endast kõige keerulisemat IAC AFLi projekteerimisprobleemi: suured ruumimahud, suur kaarenergia ühe rikkejuhtumi kohta (õhukaare kustutamine on aeglasem kui vaakum või SF6) ja vajadus juhtida rõhuärastust füüsiliselt suurest korpusest, kaitstes samal ajal kõiki kolme külge.

AIS IAC AFL konstruktsiooni omadused:

  • Kompartimentaliseerimine: Eraldi metallbarjäärid vooluahela, lülitusseadme ja kaabliosakonna vahel piiravad kaare levikut ja piiravad rõhu tõusu ainult rikutud osakonnas.
  • Tugevdatud korpuse paneelid: Raskem teras (2,5-3 mm) esi-, külg- ja tagakülgedel peab vastu rõhu põhjustatud deformatsioonile ja takistab killustumist.
  • Ülaltpoolt paigaldatud rõhulangetusseade: Paneelide katusel asuvad suure pindalaga rõhulangetusklapid paiskavad kaaregaasid vertikaalselt ülespoole, eemale kõigist kolmest näopositsioonist.
  • Kaarekindlad uksesulgurid: Positiivselt lukustuvad uksemehhanismid, mis jäävad rõhulainekoormuse korral suletuks, takistades ukse väljapaiskumist esiplaanil olevate töötajate suunas.

AIS IAC AFL piirang: Suurem ruumala tähendab, et tuleb hallata suuremat kogu kaarenergiat; 1,0s katse kestuse IAC AFL saavutamine AIS-is nõuab märkimisväärset rõhulangetamise ventilatsioonipinda, mis sageli piirab paneeli kõrgust ja sügavust.

GIS jaotusseadmed IAC AFL Design

Gaasisolatsiooniga jaotusseadmed saavad kasu suletud SF6 gaas kambrites, mis hoiavad algse kaarenergia gaasimahus - kuid suletud konstruktsioon tekitab teistsuguse väljakutse: kui SF6-kamber ei suuda kaarerõhku ohjeldada, on sellest tulenev korpuse purunemine rõhu all oleva gaasi täiendava salvestatud energia tõttu ägedam kui AISi puhul.

GIS IAC AFL disaini omadused:

  • Plommitud gaasikambrid kui esmane kaitsekamber: SF6 gaasikamber on projekteeritud nii, et see suudab hoida kaare rõhku kogu katse kestuse jooksul ilma rebenemiseta - see on GISi peamine IAC kaitsemehhanism.
  • Rõhuvabastusklapid: Tehases seadistatud rõhulangetusventiilid igas gaasikambris aktiveeruvad kindlaksmääratud rõhulävi korral, suunates heitgaasi kontrollitud kanalite kaudu.
  • Ruumi rõhu hinnanguline väärtus: GIS-ümbrised on hinnatud nii, et nad peavad vastu maksimaalsele kaarrõhule ilma rebenemiseta - tavaliselt 3-5× SF6 täitumise nimirõhk.
  • Välised kaare väljalaskekanalid: Rõhuvabastuse heitgaas suunatakse tehases paigaldatud kanalite kaudu ohututesse heitgaasipunktidesse, mis on eemal kõigist töötajate kohtadest.

GIS IAC AFL Advantage: Väiksemad ruumid ja kiirem SF6-kaare kustutamine vähendavad kaare koguenergiat ühe rikkejuhtumi kohta, mistõttu on IAC AFLi vastavus lihtsamini saavutatav pikema katseaja korral kui samaväärsete AIS-konstruktsioonide puhul.

SIS lülitusseadmed IAC AFL Design

Tahke isolatsiooniga jaotusseadmed saavutavad kolmest tehnoloogiast kõige soodsamad IAC AFLi toimivusnäitajad - ühendades GISi väikesed ruumid ja vaakumkaare kustutusenergia eelise, mis vähendab kogu kaarenergia ühe rikkejuhtumi kohta miinimumini.

SIS IAC AFL konstruktsiooni omadused:

  • Vaakumkatkestuskaare isoleerimine: Vaakumkatkesti hoiab lülituskaare oma suletud ümbrikus - tavapärase koormuskatkestuse ajal ei pääse kaarenergia lülitusseadme ruumi.
  • Epoksü kapseldamise kaarekindlus: Valatud epoksüisolatsioon tagab kaarekindla pinna (IEC 61621 > 180 sekundit).4 mis seisavad vastu kaare levikule üle isolatsioonipindade rikke korral
  • Kompaktsed ruumid: Väikesed füüsilised ruumid piiravad rõhu paisumiseks kasutatavat gaasi kogumahtu, vähendades maksimaalset rõhu tõusu kiirust.
  • Ülemine väljalaskesüsteemi rõhu alandamine: Kompaktne paneelide geomeetria lihtsustab ülemise väljalaskeava rõhulangetamise konstruktsiooni, saavutades IAC AFL-i väiksema ventilatsioonipinnaga kui AIS-i analoogid.

SIS IAC AFL tulemuslikkuse võrdlus:

ParameeterAISGISSIS
Valguskaare energia rikke kohta (25kA, 0,1s)Kõrge (õhu väljasuremine)Keskmine (SF6 väljasuremine)Madal (vaakumi väljasuremine)
Osakonna mahtSuurKeskmineVäike
Rõhu tõusu tipptaseKõrgeKeskmineMadal
Vajalik ventilatsioonitoru pindalaSuurKeskmineVäike
IAC AFL 1,0s juures SaavutatavusVäljakutseStandardStandard
Rikkejärgne taaskasutusse võtmineKompleksne (kaarevarju kahjustus)Vajalik gaasianalüüsHi-pot + ainult PD-katse

Kliendi juhtum: IAC AFL spetsifikatsioon Töötajate ohutusega seotud õnnetuse vältimine

Kesk-Euroopas asuva 12kV linna sekundaarse alajaama võrku haldava kommunaalettevõtte hankejuht võttis Bepto'ga ühendust pärast konkurendi jaotusseadmete paigaldamisel toimunud peaaegu õnnetusjuhtumit. IAC-klassifitseerimata paneeli rikke tagajärjel purunes külgpinnal korpus - kuumad gaasid ja metallfragmendid paiskusid alajaama vahekäiku, kus tehnik töötas mõni sekund enne rikke tekkimist. Tehnik jäi vigastamata ainult seetõttu, et ta astus vahekäigust välja, et tööriista kätte saada.

Elektriettevõtte hilisem ohutusaudit tuvastas 23 sekundaarse alajaama paigaldust, kus IAC-klassifitseerimata või ainult IAC A-klassifitseeritud jaotusseadmed olid paigaldatud kohtadesse, mis olid kättesaadavad mitteelektrikutsionäridele. Pärast Bepto IAC AFL-klassifitseeritud SIS-lülitusseadmete määramist kõigi asenduspaneelide jaoks kinnitas kommunaalteenuse osutaja, et kompaktne ülalt-väljalaskeõhu rõhulangetamise konstruktsioon saavutas IAC AFL 1,0s katse kestuse juures - see tagab täieliku kaitse perimeetri töötajatele isegi varukaitse puhastusaja stsenaariumide korral. Suletud tahke isolatsioonikonstruktsioon kõrvaldas ka kaarevarju kahjustused ja SF6 gaasiga saastumise probleemid, mis olid raskendanud konkurendi seadmete rikkest tulenevat taaskäivitamist.

Kuidas määrata ja kontrollida IAC AFL nõudeid oma jaotusseadmete paigaldamiseks?

Põhjalik tehniline isomeetriline 3D-illustratsioon ja süstemaatiline skeem, mis tutvustab kontrollnimekirja keskpinge lülitusseadmete sisemise kaareklassifikatsiooni (IAC) AFL nõuete täpsustamiseks ja kontrollimiseks. See näitab süstemaatilist hindamisprotsessi, sealhulgas ligipääsetavuse tsoonide kaardistamist ja klassifitseerimist (klass A vs. B, F+L+R), nõutava katse kestuse (0,1s, 0,3s, 1,0s) kindlaksmääramist, mis vastab varuväljapääsu aegadele, rõhulangetuse väljalaske suunas (ülevalt, alt, kanalist) ja vahekauguste kontrollimist ning IAC-tüübikatsetuse sertifikaadi üksikasjalikku läbivaatamist selliste standardite nagu IEC 62271-200 suhtes, lühisvoolu, katsetatud pindade (IAC AFL) ja ILAC-akrediteeritud labori staatuse kontrollimist. Integreeritud kutsungielemendid näitavad personali hindamist ja elektrivalguskaitseseadmete rolli.
IAC AFL-i süstemaatiline spetsifikatsioon ja kontroll lülitusseadmete paigaldamiseks

IAC AFLi õigeks määramiseks on vaja süstemaatiliselt hinnata paigaldise ligipääsetavuse tingimusi, kaitsekorralisuse aega ja füüsilist paigutust - koos tarnija IACi tüübikatsetuse sertifikaadi range kontrollimisega konkreetsete paigaldusparameetrite suhtes.

1. samm: Määrake nõutav IAC-klassifikatsioon

Hinnake personali ligipääsetavust:

  • kaardistada kõik töötajate asukohad seoses jaotusseadme paigaldusega tavapärase töö, hoolduse ja hädaolukordadele reageerimise ajal.
  • Määrake, millised lülitusseadme korpuse küljed on töötajatele juurdepääsetavad - ainult esiosa, esiosa ja külgmised küljed või kõik kolm külge.
  • Klassifitseerige paigalduse ligipääsetavus vastavalt IEC 62271-200: Klass A (piiratud juurdepääs, ainult koolitatud personal) või klass B (üldine juurdepääs, võimalik ka mitteelektrilise personali jaoks).
  • Reegel: Kui mitteelektrilised töötajad pääsevad ligi lülitusseadme mis tahes küljele, tuleb minimaalselt määrata IAC AFL.

Määrake nõutav katse kestus:

  • Määrake kindlaks paigalduse esmane kaitse puhastamise aeg (tavaliselt 60-150 ms kaasaegse digitaalse kaitse puhul).
  • Kindlustuskaitse puhastusaja kindlaksmääramine (tavaliselt 300-1000 ms varundamise puhul).
  • Reegel: Määrake IAC-testi kestus võrdseks või suuremaks kui varukoopiate kaitse puhastamise aeg; seadmete puhul, mille varukoopiate puhastamise aeg on üle 300 ms, määrake testi kestus 1,0s.

Samm 2: Kontrollida rõhulangetamise suunda

IAC AFL-sertifitseerimine on paigaldusspetsiifiline ühes olulises osas: rõhu alandamise väljalaske suunda tuleb kontrollida tegeliku paigalduspaigalduse alusel. Paneel, mis on tehasekatses sertifitseeritud IAC AFL koos ülemise väljatõmbega, ei pruugi kaitsta töötajaid, kui see on paigaldatud kohta, kus ülemine väljatõmme on madala lae tõttu blokeeritud või suunatud hõivatud ala suunas.

Rõhuvabastuse kontrollimise kontrollnimekiri:

  • Veenduge, et rõhulangetamise väljalaske suund (ülevalt, alt või kanalist) sobib paigaldusruumi geomeetriaga.
  • Kontrollida minimaalset ruumi lae kohal rõhulangetusseadmete ventilatsiooniavade kohal (tavaliselt 300-500 mm minimaalne vaba ruum).
  • Kinnitage, et heitgaasitorustik (kui see on kohaldatav) lõpeb turvalises, vaba kohas.
  • Veenduge, et rõhulangetamise aktiveerimine ei juhi kuuma gaasi kaabli sisenemiskohtade, juhtkaablite salvede või kõrvalasuvate seadmete suunas.

3. samm: IAC tüübikatsetuse sertifikaadi kontrollimine

IAC tüübikatsetuse sertifikaat on ainus kehtiv tõend IAC AFL-i vastavuse kohta - ja seda tuleb üksikasjalikult kontrollida konkreetsete paigaldusparameetrite suhtes:

Sertifikaadi kontrollimise kontrollnimekiri:

  • Katsestandard: Kinnitage, et sertifikaat viitab IEC 62271-200 (kehtiv väljaanne) - mitte asendatav väljaanne.
  • Testvool: Kinnitage, et testitud Isc ≥ nimivool Isc paigalduspunktis (tulevane rikkevool).
  • Katse kestus: Kinnita testitud kestus ≥ nõutav kestus (0,1s, 0,3s või 1,0s).
  • Testitud näod: Kinnitage, et sertifikaadil on selgelt märgitud IAC AFL (ees, külgmine JA tagumine) - mitte ainult IAC AF või IAC A.
  • Paneeli konfiguratsioon: Kinnitage, et testitud konfiguratsioon vastab määratud paneelile (ühepoolne/kahepoolne riba; kaablikambriga / ilma; mõõtmisosakonnaga / ilma).
  • Akrediteeritud laboratoorium: Kinnitage, et katse viidi läbi ILACi akrediteeritud suure võimsusega katselaboris - mitte tootja enda katselaboris.

4. samm: Sobitamine standardite ja sertifikaatide vahel

  • IEC 62271-200: Esmane standard - metallkattega keskpinge lülitusseadmed, sealhulgas IAC-katsete metoodika ja klassifikatsioon
  • IEC 62271-200 lisa A: Näidikupaneeli spetsifikatsioon ja katseseadistuse nõuded
  • IEC 62271-1: Üldised spetsifikatsioonid - lühise nimivoolu ja kestuse määratlused
  • IEC 61482-1-1 / IEC 61482-1-2: Kaarelõkke kaitseriietuse standardid - täpsustavad IAC-klassifitseeritud tsoonides töötavatele töötajatele esitatavad isikukaitsevahendite nõuded.
  • NFPA 70E: USA elektriohutusstandard töökohal5 - elektrivalguse ohuanalüüs ja isikukaitsevahendite valik (kohaldatakse USA ja USA mõjutatud spetsifikatsioonide suhtes)
  • GB/T 11022 / GB/T 3906: Hiina riiklikud standardid - kinnitage IAC klassifikatsiooninõuded Hiina riiklike standardite kontekstis.

IAC AFL spetsifikatsiooni kokkuvõte

Spetsifikatsioon ParameeterMinimaalne nõueSoovitatav B-klassile
IAC klassifikatsioonIAC AFLIAC AFL
Testvool≥ Tulevane Isc paigaldamisel≥ Prospektiivne Isc + 10% varu
Katse kestus≥ Varukoopia kaitse puhastamise aeg1.0s
Testitud näodEesmine + külgmine + tagumineEesmine + külgmine + tagumine
Rõhuvabastuse suundEemale kõikidest personalipositsioonidestEelistatud on ülemine väljalaskesüsteem
Sertifikaadi laboratooriumILAC-akrediteeritudILAC-akrediteeritud
Rikkejärgne taaskasutusse võtmineVastavalt tootja protokollileMääratletud O&M käsiraamatus

Üldised IAC spetsifikatsiooni ja paigaldamise vead

  • IAC A või IAC AF määramine B-klassi ligipääsetavusrajatiste jaoks - ainult esiosa või ainult esiosa ja külgmiste osade sertifitseerimine ei kaitse töötajaid, kes võivad hoolduse ajal pääseda lülitusseadme tagaküljele; iga paigalduse puhul, kus juurdepääs tagaküljele on võimalik, tuleb alati määrata IAC AFL.
  • IAC-sertifikaatide vastuvõtmine ilma katse kestuse kontrollimiseta - sertifikaat, mis näitab IAC AFL-i 0,1s testimise kestusega, ei tõenda kaitset varukaitsestsenaariumide puhastamise korral; kontrollige alati testimise kestust võrreldes käitise varukoopiate puhastamise ajaga.
  • Paigaldamise ajal survetagastuse väljalaskekanalite blokeerimine - pärast jaotusseadmete tarnimist rõhulangetusseadmete ventilatsiooniavade kohale või alla paigaldatud kaablikanalid, kaablikanalisatsioonid ja konstruktsioonielemendid võivad blokeerida väljalaskekanalid ja muuta IAC AFLi töövõime kehtetuks; kontrollige väljalaskekanalite vabadust pärast kõigi paigaldustööde lõpetamist.
  • Eeldades, et IAC-klassifikatsioon välistab isikukaitsevahendite nõuded. - IAC AFL klassifikatsioon kaitseb töötajaid 0,3 m kaugusel kaitsekesta näost; töötajad, kes töötavad lähemal kui 0,3 m või teevad toiminguid, mis nõuavad paneeli avamist, vajavad siiski asjakohaseid kaitsevahendeid vastavalt standardile IEC 61482 või NFPA 70E.

Kokkuvõte

Sisemine kaareklassifikatsioon IAC AFL on IEC 62271-200 raamistik, mis muudab keskpinge jaotusseadmed elektriseadmetest inimeste jaoks ohutuks infrastruktuuriks - destruktiivsete tüübikatsetuste abil kontrollitakse, et halvim võimalik sisemine kaareviga nimilähedase lühisvoolu korral on piiratud, suunatud ja ammendatud ilma töötajaid vigastamata ükskõik millisel pool paigaldust. Inseneridele ja hankejuhtidele, kes määratlevad jaotusseadmeid sekundaaralajaamades, tööstusrajatistes ja muudes kohtades, kus töötajate juurdepääsu ei saa täielikult kontrollida, on IAC AFL-klassifikatsioon mittekaubeldav ohutusstandard, mis määratleb piiri vastuvõetava ja vastuvõetamatu riski vahel.

Määrake IAC AFL 1,0s katse kestusega igale paigaldusele, kus võib viibida mitteelektriline personal, kontrollige sertifikaati teie konkreetse rikkevoolu ja kaitse kustutusaja suhtes ning kinnitage enne paigaldamist rõhulangetuse väljalaske suund - sest IAC-klassifikatsioon kaitseb ainult neid inimesi, kelle kaitsmiseks see on projekteeritud, kui spetsifikatsioon, sertifikaat ja paigaldus on kõik kooskõlas.

KKK sisemise kaareklassifikatsiooni IAC AFL nõuete kohta

K: Mida tähendab IAC AFL IEC 62271-200-s ja milliste töötajate ametikohtade kaitset see sertifitseerib?

A: IAC AFL tõendab, et jaotusseadme korpus kaitseb töötajaid kõigil kolmel juurdepääsetaval küljel - ees, küljel (mõlemal küljel) ja taga - sisemise elektrilülituse korral nimilähedase lühisvoolu ja kindlaksmääratud katse kestuse korral. See on minimaalne klassifikatsioon, mis on nõutav iga paigalduse puhul, kus võib viibida mitteelektriline personal.

K: Millised on kolm läbimise kriteeriumi, millele peab jaotuskilp vastama, et saavutada IEC 62271-200 kohane IAC AFL-sertifikaat?

A: Kõik kolm peavad olema täidetud samaaegselt: korpuse rebenemist või kontrollimatut killustumist ei tohi toimuda; puuvillased näidisplaadid ei tohi süttida 0,3 m kaugusel mis tahes sertifitseeritud pinnast; ja näidisplaatide läbistamist tahkete mürskude poolt ei tohi toimuda - seda kontrollitakse kiirkaamera salvestusega kogu katseaja jooksul toimuva kaarekatse ajal.

K: Miks on IAC-katse kestus kriitiline ja millal tuleks 0,1 sekundi asemel määrata 1,0s katse kestus?

A: Katse kestus määrab kindlaks kogu kaarenergia, mida ümbris peab sisaldama. Määrake 1,0s, kui varukaitse kustutusaeg on üle 300 ms - rikutud primaarne kaitserelee, mis tugineb eelnevale varureleele, võib säilitada kaarega 500-1000 ms, tekitades 10 korda rohkem energiat kui 0,1s katse. Alamõõdetud katse kestuse sertifitseerimine ei kaitse varukoopiate kustutamise stsenaariumide eest.

K: Kuidas saavutavad vaakumkatkestajatega SIS-lülitusseadmed IAC AFL-i nõuetele vastavuse kergemini kui AIS-lülitusseadmed?

A: Vaakumkaare kustutamine tekitab 5-20 korda vähem kaarenergiat ühe vea korral kui õhu abil toimuv kustutamine ning SIS-i kompaktsed ruumid vähendavad rõhu tõusu tipptaset. Mõlemad tegurid vähendavad IAC AFL-i nõuetele vastavuse saavutamiseks nõutavat rõhulangetusventilaatori ala - see muudab 1,0s katse kestuse IAC AFL-i standardiks SIS-konstruktsioonide puhul, kus see nõuab AIS-i puhul märkimisväärset inseneripingutust.

K: Kas IAC AFL klassifikatsioon kaotab vajaduse kaitsevahendi järele, mis on vajalik lülitusseadmete peal või nende läheduses töötavatele töötajatele?

A: Ei. IAC AFL kaitseb töötajaid 0,3 m kaugusel korpuse esiküljest kaarega seotud sündmuse ajal, kui kõik paneelid on suletud. Töötajad, kes teevad toiminguid, mis nõuavad paneelide avamist, töötavad lähemal kui 0,3 m või viibivad lülitustoimingute ajal, vajavad ikkagi kaitsevahendeid vastavalt standardile IEC 61482 või NFPA 70E - IAC klassifikatsioon ja kaitsevahendite nõuded on täiendavad, mitte alternatiivsed ohutusmeetmed.

  1. “IEEE Transactions on Plasma Science”, https://ieeexplore.ieee.org/document/8973612. Uuringud, milles analüüsitakse sisekaare termodünaamilisi omadusi. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: teadusuuringud. Toetab: plasma temperatuurid üle 10 000 °C.

  2. “IEC 62271-200 väljaanne 3.0”, https://webstore.iec.ch/publication/60205. Rahvusvaheline standard, mis kirjeldab üksikasjalikult vahelduvvoolu metallkattega jaotusseadmete nõudeid. Tõendite roll: general_support; Allikatüüp: standard. Toetab: IEC 62271-200 standardiseeritud tüübikatsetuste ja sertifitseerimise raamistik.

  3. “OSHA Arc Flash Hazard Awareness”, https://www.osha.gov/electrical/arc-flash. Tööohutuse juhised elektriohu kaitseks. Tõendusmaterjali roll: general_support; Allikatüüp: valitsus. Toetab: Valguskaare ohu teadlikkuse koolitusnõuded.

  4. “IEC 61621 väljaanne 1.0”, https://webstore.iec.ch/publication/5668. Katsemeetod kuivade, tahkete isolatsioonimaterjalide vastupidavuse määramiseks kõrgepingekaarele. Tõendite roll: standard; Allikatüüp: standard. Toetused: valatud epoksüisolatsioon annab kaarekindlaid pindu, mis ületavad 180 sekundit.

  5. “NFPA 70E”, https://www.nfpa.org/codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=70E. National Fire Protection Association standard elektriohutuse kohta töökohal. Tõendusmaterjali roll: standard; Allikatüüp: standard. Toetab: NFPA 70E kui USA elektriohutuse standard töökohal.

Seotud

Jack Bepto

Tere, ma olen Jack, elektriseadmete spetsialist, kellel on üle 12 aasta kogemust elektrijaotuse ja keskpingesüsteemide alal. Bepto electric'i kaudu jagan praktilisi teadmisi ja tehnilisi teadmisi elektrivõrgu põhikomponentide, sealhulgas jaotusseadmete, koormuslülitite, vaakumkaitselülitite, lahklülitite ja mõõtemuundurite kohta. Platvorm korraldab need tooted struktureeritud kategooriatesse koos piltide ja tehniliste selgitustega, et aidata inseneridel ja tööstusspetsialistidel paremini mõista elektriseadmeid ja elektrisüsteemi infrastruktuuri.

Minuga saab ühendust aadressil [email protected] elektriseadmete või elektrisüsteemide rakendustega seotud küsimuste korral.

Sisukord
Vorm Kontakt
🔒 Teie teave on turvaline ja krüpteeritud.