Qısa qapanma reytinqləri yüksək və aşağı gərginlikli açar aparatlarının təhlükəsiz və etibarlı işləməsi üçün əsasdır. Onların əhəmiyyətini başa düşmək, elektrik sistemlərinin fəlakətli arızalara səbəb olmayan şəkildə qısa qapanma şəraitinə davam gətirə bilməsini təmin edir. Arıza baş verdikdə böyük qısa qapanma cərəyanı elektrik avadanlığından keçə bilər və uyğun qısa qapanma reytinqləri olmadan açar aparatları zədələnə bilər ki, bu da təhlükəsizlik riskləri və iş fasilələrinə səbəb olar.

Yüksək və aşağı gərginlikli açar cihazları, elektrik paylayıcı sistemində müəyyən qısa qapanma səviyyələrini idarə edə bilməlidir. Hər bir quraşdırma yerinin transformatorun ölçüsü, sistem impendansı və yuxarı axın avadanlığı ilə müəyyən edilən xüsusi qısa qapanma cərəyanı xarakteristikaları var. Kifayət qədər qısa qapanma reytinqinə malik olmayan açar cihazlarının seçilməsi risk yaradır, oysa artıq spesifikasiyaya malik cihazların seçilməsi əlavə xərclərə səbəb olur. Bu məqalə qısa qapanma reytinqlərinin niyə kritik əhəmiyyət daşıdığını və elektrik infrastrukturunu necə qoruduğunu araşdırır.
Qısa qapanma və qısa qapanma cərəyanının dinamikasını başa düşmək
Elektrik sistemlərində qısa qapanma cərəyanının necə yaranması
Qısa qapanma, elektrik cərəyanının normal yükləmə müqavimətini keçmədən, nəzərdə tutulmayan yolla axdığı zaman baş verir. İzolyasiya pozulduqda və ya keçiricilər düzgün olmayaraq bir-birinə toxunduqda, qəza cərəyanı normal iş cərəyanından bir neçə dəfə yüksək səviyyəyə çata bilər. Qəza cərəyanı əsasən sistem impendansı və mənbəyin gücü ilə məhdudlaşır və adətən kiloamperlərlə ölçülür. Yüksək və aşağı gərginlikli açar aparatları bu qəza cərəyanını avadanlıqların zədələnməsi və ya yanğın təhlükəsinin artırılmasından əvvəl təhlükəsiz şəkildə kəsməlidirlər.
Qəza cərəyanının miqdarı transformatorun gücü, elektrik təchizatı xüsusiyyətləri və şəbəkə konfiqurasiyasından asılıdır. Məsələn, paylayıcı paneli qidalayan 10 MVA-lıq transformatorla 1 MVA-lıq transformator fərqli qəza səviyyələri yaradır. Qısa qapanma hesablamaları açar aparatlarının kəsməli olduğu zirvə cərəyanını müəyyən edir. Hesablanmış qəza cərəyanına uyğun olmayan açar aparatlarının nominal qiyməti halında avadanlıqlar qəzaları etibarlı şəkildə aradan qaldıra bilməz; bu da sistemi davamlı qövsün yaranmasına və avadanlıqların məhv olmasına qarşı həssas edir.
Qısa qapanma səviyyələrini müəyyən etməkdə impendansın rolu
Sistem impendansı qısa qapanma cərəyanının qiymətini təbii şəkildə məhdudlaşdırır. Transformatorlar 4–10 faiz aralığında, paylayıcı qurğularda tipik olaraq özünəməxsus impendansa malikdirlər. Kabel impendansı və veriliş xəttinin uzunluğu da qısa qapanma yolu üçün müqavimət təmin edir. Yüksək və aşağı gərginlikli açar aparatlarının seçilməsi zamanı mühəndislər istifadəçi tərəfindən təmin edilən qısa qapanma səviyyələrini və ümumi impendansı əsas götürərək hər bir nöqtədə mövcud qısa qapanma cərəyanını hesablayırlar. Bu hesablanmış dəyər təhlükəsiz işləmə üçün lazım olan minimal açar aparatı reytinqini müəyyən edir.
Qısa qapanma reytinqlərinin avadanlıq qorunması üçün niyə kritik əhəmiyyətə malikdir
İstilik və maqnit zədələnməsinin qarşısının alınması
Yüksək və aşağı gərginlikli açarlanma cihazları qısa qapanma cərəyanının keçdiyi zaman istilik gərginliyinə məruz qalır. Qısa qapanma zamanı keçiricilərdə və kontaktlarda I²R istiləşmə təsiri millisaniyələr ərzində ekstremal temperatur səviyyələrinə çata bilər. Əgər açarlanma cihazının nominal dəyəri real qısa qapanma cərəyanından aşağıdırsa, kontakt materialı yumşalar və ya birləşir və etibarlı kəsilməni maneə törədir. Həmçinin qısa qapanma zamanı cərəyan keçirən keçiricilərə maqnit qüvvələri də təsir edir ki, bu da kontaktların deformasiyasına və ya ayrılmasına səbəb olan mexaniki gərginlik yaradır. Doğru seçilmiş açarlanma cihazının nominal dəyəri avtomatik açarların istilik və ya mexaniki zədələnmə baş verməzdən əvvəl qısa qapanma cərəyanını kəsməsinə zaminlik verir.
Kiçik ölçülü açar-qapama cihazları normal şəraitdə işləyən kimi görünə bilər, lakin qısa qapanma hadisəsi zamanı fəlakətli şəkildə işləməyə başlayır. Qısa qapanma cərəyanını kəsməyə qadir olmayan avtomatik açar kontaktları davamlı qövs yaradaraq panel içində yanğınlara və potensial yaralanmalara səbəb olur. Müasir yüksək və aşağı gərginlikli açar-qapama cihazları, nominal səviyyədə kəsmə qabiliyyətini təsdiqləmək üçün qısa qapanma testlərindən keçir. Hesablanan qısa qapanma cərəyanına əsaslanan seçimin edilməsi, lazım olduqda təhlükəsiz işləməni təmin edən avadanlığın seçilməsini zəmanət altına alır.
Qoşulmuş avadanlıq və personalın qorunması
Sovqutma cihazlari qısa qapanmanı kəsməkdə uğursuz olduqda, arıza digər avadanlıqlara və keçiricilərə ötürülür. Arızanın aşağı axınında yerləşən mühərrik, transformator, kabellərin izolyasiyası və həssas elektronika cihazları katastrofik zərər görə bilər. Arızalı avadanlıqların yanında işləyən və ya onları idarə edən şəxslər elektrik təhlükəsi və yaylanma partlayışı riskinə məruz qalırlar. Düzgün qiymətləndirilmiş yüksək və alçaq gərginlikli sovqutma cihazları, enerjinin təhlükəli səviyyəyə çatmasından əvvəl arızaları sürətli şəkildə aradan qaldıraraq birinci müdafiə xəttini təmin edir. Yaylanma partlayışı enerjisi birbaşa arıza müddəti ilə əlaqəlidir; buna görə də düzgün qiymətləndirilmiş avadanlıqların sürətli kəsməsi yanma təhlükəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Sistem tələbləri üçün uyğun sovqutma cihazlarının qiymətləndirilməsinin seçilməsi
Mövcud qısa qapanma hesablanması və gələcək sistem inkişafının planlaşdırılması
Elektrik sistemi dizaynı, əsas xidmət daxilolması və hər bir paylayıcı nöqtəsində mövcud qısa qapanma cərəyanının hesablanmasından başlayır. Mühəndislər kommunal qısa qapanma töhfəsini soruşur, sonra obyektdəki generasiya və ya paralel mənbələrdən gələn qısa qapanma cərəyanını əlavə edirlər. Qısa qapanma hesablama proqramı hər bir yer üçün zirvə cərəyanını müəyyən etmək üçün IEEE və ya IEC standartlarından istifadə edir. Yüksək və aşağı gərginlikli açarlar üçün verilən qiymətləndirmələr bu hesablanmış dəyərləri müvafiq təhlükəsizlik marjası ilə bərabər və ya onlardan böyük olmalıdır. Gələcəkdə sistem genişlənməsi, məsələn, əlavə transformatorlar və ya birləşdirici xətlər quraşdırılması, qısa qapanma səviyyələrini artırıb, buna görə də ehtiyatlı qiymətləndirmə seçimi avadanlığın dəyişdirilməsi olmadan gözlənilən inkişafa uyğunlaşır.
Hal-hazırda 22 kA qısa qapanma cərəyanına malik olan bir obyekt gələcəkdəki inkişafa 13 faiz marja ilə 25 kA qiymətləndirilmiş açarlar seçə bilər. Eyni obyekt etibarlılığı beş il ərzində artırmaq üçün ikinci transformator quraşdırmağı planlaşdırırsa, açarlar bu vaxt 35 kA qısa qapanma cərəyanına uyğun olmalıdır. Seçim yüksək və Aşağı Gərginlikli Açar Qurğuları bahalı orta ömür yeniləmələrindən çəkinmək üçün cari və proqnozlaşdırılan sistem arxitekturasının təhlili tələb olunur.
Avtomatik açarların nominal dəyəri ilə qoruyucu cihazların seçiciliyi arasındakı koordinasiya
Avtomatik açarların nominal dəyəri çox səviyyəli qoruma sistemlərində seçiciliyin əsasını təşkil edir. Giriş əsas ayırıcılar, mövcud qısa qapanma cərəyanını udub söndürmədən əvvəl aşağı səviyyəli qidalanma xətlərindən daha yüksək qısa qapanma dəyərinə malik olmalıdır. Əgər qidalanma xəttində qısa qapanma baş versə, qidalanma xəttinin ayırıcısı onu əsas ayırıcının qısa qapanmanı hiss etməsindən əvvəl kəsir. Bununla belə, dövrədəki bütün cihazlar, o cümlədən əsas ayırıcı da, onların yerləşdiyi nöqtədə mövcud qısa qapanma dəyərinə uyğun qiymətləndirilməlidir. Hər hansı bir cihazın qısa qapanma dəyərinin kifayət qədər olmaması bu koordinasiya zəncirini pozur və qeyri-proqnozlaşdırıla bilən arızalara və ya ardıcıl elektrik kəsintilərinə səbəb olur. Qoruyucu cihazların seçiciliyini saxlamaq üçün yüksək və alçaq gərginlikli avtomatik açarlar sistem arxitekturası boyu eyni şəkildə qiymətləndirilməlidir.
Tez-tez verilən suallar
Avtomatik açarların nominal dəyəri mövcud qısa qapanma cərəyanından aşağı olarsa nə baş verər?
Əgər açar aparatının nominal dəyəri mövcud qısa qapanma cərəyanından aşağıdırsa, avtomatik açar qısa qapanma cərəyanını etibarlı şəkildə kəsməyə bilməz. Kontaktlar birləşə, qövs yarada və ya qəfil ayrılmağa bilər; bu da avadanlığın zədələnməsinə, şkafda yanğın çıxmasına və personalın yaralanmasına səbəb olar. Qısa qapanma sonra aşağıya doğru avadanlıqlara və keçiricilərə ötürülə bilər və ardıcıl arızalara səbəb olar. Nominal dəyərdən aşağı olan açar aparatı elektrik qaydalarına ziddir və ciddi təhlükəsizlik və işləmə riskləri yaradır.
Qısa qapanma nominal dəyərləri nə qədər tez-tez yenidən hesablanmalıdır?
Qısa qapanma nominal dəyərləri elektrik sisteminə əhəmiyyətli dəyişikliklər edildikdə, məsələn, transformatorların əlavə edilməsi, yeni şəbəkə birləşdirici xətlərinin qurulması, sahədə enerji istehsalının başlaması və ya şəbəkə təchizatçısının qısa qapanma töhfələrinin dəyişməsi hallarında yenidən hesablanmalıdır. Bir çox müəssisə qarşısını almaq üçün qoruyucu təmir və gücləndirmə planlaşdırması çərçivəsində hər beş ilə on il ərzində bu hesablamaları təkrarlayır. Müəssisənin yükü, sistem konfiqurasiyası və ya şəbəkə təchizatçısından alınan xidmət yeniləmələri kimi dəyişikliklər mövcud açar aparatının hələ də kifayət qədər və təhlükəsiz olduğunu təmin etmək üçün dərhal yenidən hesablamağı tələb edir.
Qısa qapanma tələblərini azaltmaq üçün açar aparatı cari məhdudlaşdırıcı cihazlarla təchiz edilə bilərmi?
Bəzi tətbiqlərdə cari məhdudlaşdırıcı reaktorlar və ya yanacaqlar aşağı axında olan açar aparatına təsir edən qısa qapanma gərginliyini azalda bilər. Bununla belə, gələn açar aparatı və əsas ayırıcı hələ də elektrik şəbəkəsi və ya mənbədən mövcud olan tam qısa qapanma cərəyanı üçün qiymətləndirilməlidir. Cari məhdudlaşdırıcı cihazlar yalnız onların quraşdırıldığı nöqtədən aşağı axında qısa qapanma cərəyanını azaldır; buna görə də onlar hər bir elektrik səviyyəsində düzgün açar aparatı qiymətləndirməsini əvəz etmir, lakin tamamlayır. Cari məhdudlaşdırıcı həlləri düzgün açar aparatı seçiminin alternativi kimi nəzərdə tutmadan əvvəl sistem dizaynına uyğunluğunu qiymətləndirmək üçün elektrik mühəndisləri ilə məsləhətləşin.