Nima uchun qisqa tutashuv darajalari yuqori va past kuchlanishli elektr uzatish qurilmalari uchun muhim?

Qisqa tutashuv reytinglari yuqori va past kuchlanishli elektr tarmoq uskunalari xavfsiz va ishonchli ishlashi uchun asosiy omil hisoblanadi. Ularning ahamiyatini tushunish elektr tizimlarining avariya sharoitlariga chidashini ta'minlaydi va bu halda katastrofik muvaffaqiyatsizliklar sodir bo'lmaslikka imkon beradi. Avariya sodir bo'lganda elektr jihozlari orqali juda katta avariya toki o'tadi va qisqa tutashuv reytinglari etarli bo'lmasa, elektr tarmoq uskunalari shikastlanishi mumkin, bu esa xavfsizlik xavfi va ish faoliyatining uzilishiga sabab bo'ladi.

Yuqori va past kuchlanishli elektr tarmog'iga ulanadigan qurilmalar elektr taqsimot tizimidagi aniq qisqa tutashuv darajasini qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak. Har bir o'rnatish joyi transformator hajmi, tizim qarshiligi va yuqori darajali jihozlarga qarab o'ziga xos avariya tok xususiyatlariga ega. Yetarli emas qisqa tutashuv darajasi bilan jihozlarni tanlash xavfli, shu bilan birga ortiqcha spetsifikatsiya qilish esa keraksiz xarajatlarga olib keladi. Ushbu maqola qisqa tutashuv darajalari nima uchun muhim ekanligi va ular elektr infratuzilmasini qanday himoya qilishini tushuntiradi.

Qisqa tutashuv va avariya tok dinamikasini tushunish

Elektr tizimlarida avariya tokining rivojlanishi

Qisqa tutashuv — bu elektr tokining normal yuk qarshiligidan o'tmasdan, noqulay yo'l orqali o'tishidir. Izolyatsiya buzilganda yoki o'tkazgichlar noto'g'ri usulda bir-biriga urilganda, avoriya tokining kuchi normal ishlayotgan tok kuchidan bir necha marta ortib ketadi. Avariya tokining kuchi asosan tizimning impedansiga va manba quvvatiga bog'liq bo'lib, odatda kiloamperlarda o'lchanadi. Yuqori va past kuchlanishli qo'shimcha jihozlari bu avariya tokini xavfsiz uzib qo'yishlari kerak, aks holda jihozlar shikastlanishi yoki yong'in xavfi ortadi.

Avariya tokining kuchi transformator quvvatiga, foydalanuvchi ta'minoti xususiyatlariga va tarmoq konfiguratsiyasiga bog'liq. Masalan, tarqatish panelini quvvatlantiradigan 10 MVA transformator bilan 1 MVA transformator turli xil avariya darajalarini yaratadi. Qisqa tutashuv hisob-kitoblari qo'shimcha jihozlarining uzib qo'yishi kerak bo'lgan cho'qqi tokni aniqlaydi. Agar qo'shimcha jihozlar to'g'ri avariya tokiga mos ravishda tanlanmagan bo'lsa, jihozlar avariya holatlarni ishonchli uzib qo'ya olmaydi va tizim doimiy yoyilish va jihozlar vayron bo'lishi xavfiga uchrab qoladi.

Avariyaviy holatlarni aniqlashda impedansning ahamiyati

Tizim impedansi avariyaviy tok kuchlanishini tabiiy cheklovchi sifatida ishlaydi. Transformatorlarning o'ziga xos impedansi bor, bu odatda taqsimot transformatorlarida 4 foizdan 10 foizgacha bo'ladi. Kabel impedansi hamda uzatish liniyasi masofasi ham avariyaviy tok yo'nalishiga qarshilik ko'rsatadi. Yuqori va past kuchlanishli elektr tarmoqlari uchun moslamalarni tanlashda muhandislar foydalanuvchi tomonidan berilgan avariyaviy darajalar va umumiy impedans asosida har bir nuqtadagi qisqa tutashuv qiymatini hisoblab chiqadi. Bu hisoblangan qiymat xavfsiz ishlash uchun zarur bo'lgan minimal elektr tarmoq moslamasining reytingini belgilaydi.

Qisqa tutashuv reytinglari nima uchun jihozlarni himoya qilishda juda muhim?

Issiqlik va magnit shikastlanishlarni oldini olish

Yuqori va past kuchlanishli elektr uskunalari qisqa tutashuv tok oqimi davrida issiqlik kuchlanishiga uchraydi. Qisqa tutashuv paytida o'tkazgichlar va kontaktlarda I²R issiqlik ta'siri millisekundlarda ekstremal haroratlarga yetib boradi. Agar elektr uskunasi nominal qiymati haqiqiy qisqa tutashuv tokidan past bo'lsa, kontakt materiali yumshaydi yoki qaynaydi va ishonchli uzilishni ta'minlay olmaydi. Shuningdek, avariya holatida tok o'tkazuvchi o'tkazgichlarga magnit kuchlar ham ta'sir qiladi, bu esa kontaktlarning shaklini o'zgartirish yoki ajralishiga sabab bo'ladigan mexanik kuchlanishni yaratadi. To'g'ri tanlangan elektr uskunasi nominal qiymati avariya tokini uzilishdan oldin termik yoki mexanik shikastlanish sodir bo'lishidan oldin uzib tashlash imkonini beradi.

Kichik o'lchamli elektr tarmog'i uskunalari oddiy sharoitda ishlayotganidek ko'rinishi mumkin, lekin avoriya sodir bo'lganda vahshiy tarzda ishdan chiqadi. Belgilangan qisqa tutashuv tokini uzolmaydigan avtomatik qurilmalarning kontaktlari doimiy yoy hosil qiladi, bu esa yig'ilish qutilarida yong'in va ehtimoliy jarohatlarga sabab bo'ladi. Zamonaviy yuqori va past kuchlanishli elektr tarmog'i uskunalari belgilangan darajada uzish qobiliyatini tasdiqlash uchun qat'iy qisqa tutashuv sinovlaridan o'tkaziladi. Hisoblangan avoriya toki asosida tanlov qilish tanlangan uskunaning eng muhim paytda xavfsiz ishlashini ta'minlaydi.

Ulanishda bo'lgan uskunalar va xodimlarni himoya qilish

Agar qo‘shimcha quvvat tizimi qisqa tutashuvni uzib qo‘yolmasa, nuqson boshqa jihozlar va o‘tkazgichlarga tarqaladi. Quvvat dvigatellari, transformatorlar, kabel izolyatsiyasi va boshqa nozik elektronika jihozlari halokatli shaklda zarar ko‘rishlari mumkin. Nuqsonli jihozlarga yaqin ishlaydigan yoki ularni boshqarayotgan xodimlar elektr xavfi va yoyilma (ark) chiqish xavfiga duch keladi. To‘g‘ri darajadagi yuqori va past kuchlanishli qo‘shimcha quvvat tizimlari — energiya to‘planish xavfli darajaga yetishidan oldin nuqsonlarni tezda bartaraf etish orqali birinchi himoya chizig‘ini ta’minlaydi. Yoyilma (ark) energiyasi nuqson davomiyligiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘liq, shuning uchun to‘g‘ri darajadagi jihozlar tomonidan tez uzish yonish xavfini sezilarli darajada kamaytiradi.

Tizim talablariga mos qo‘shimcha quvvat tizimini tanlash

Mavjud qisqa tutashuvni va kelajakdagi tizim o‘sishini hisoblash

Elektr tizimi loyihalash boshlang‘ich xizmat kirish joyida va har bir tarqatish nuqtasida mavjud qisqa tutashuv tokini hisoblashdan boshlanadi. Muhandislarga foydalanuvchi tomonidan beriladigan avariya ulushini so‘rash kerak, so‘ng ob’ektda ishlaydigan yoki parallel manbalardan keladigan avariya tokini qo‘shish kerak. Qisqa tutashuv hisoblash dasturi IEEE yoki IEC standartlariga amal qilib, har bir joyda ziraviy tokni aniqlaydi. Yuqori va past kuchlanishli elektr tarmog‘i uskunalari reytinglari bu hisoblangan qiymatlarga teng yoki ularni oshib ketishi kerak, shuningdek, mos xavfsizlik marjini ham ta’minlash kerak. Kelajakda tizimni kengaytirish — masalan, qo‘shimcha transformatorlar yoki bog‘lovchi liniyalar qo‘shish — avariya darajasini oshirishi mumkin, shu sababli, ehtiyotkorlik bilan tanlangan reytinglar jihozlarni almashtirmasdan ham kutilayotgan o‘sishni qamrab oladi.

Hozirgi qisqa tutashuv tokida 22 kA bo‘lgan ob’ekt kelajakdagi o‘sish uchun 13 foizlik marjin bilan 25 kA reytingli avtomatik uzlatgichlarni tanlab olishi mumkin. Agar shu ob’ekt ishonchlilikni besh yil ichida oshirish maqsadida ikkinchi transformatorni o‘rnatishni rejalashtirsa, elektr tarmog‘i uskunalari reytingi shu vaqtda hosil bo‘ladigan 35 kA avariya tokini qamrab olishi kerak. Tanlash yuqori va past kuchlanishli o'tkazgichlar xarajatli o'rta yoshdagi yangilashlardan qochish uchun joriy va taxminiy tizim arxitekturasini tahlil qilish talab etiladi.

Qo'shimcha qurilmalar (switchgear) reytingi va himoya qurilmalari tanlovi o'rtasidagi muvofiqlik

Qo'shimcha qurilmalar (switchgear) reytingi ko'p darajali himoya tizimlarida tanlovni ta'minlashning asosini tashkil qiladi. Kirish asosiy avtomatik qo'shimcha qurilmalari (breakerlar) mavjud qisqa tutashuv tokidan chidash uchun pastki darajadagi ta'minot liniyalari (feederlar)ga nisbatan yuqori qisqa tutashuv reytingiga ega bo'lishi kerak. Agar ta'minot liniyasida (feederda) xatolik sodir bo'lsa, ta'minot liniyasi avtomatik qo'shimcha qurilmasi (feeder breaker) xatolikni asosiy avtomatik qo'shimcha qurilmasi (main breaker) xatolikni sezishidan oldin uzadi. Biroq, zanjirdagi barcha qurilmalar, shu jumladan asosiy avtomatik qo'shimcha qurilmasi (main breaker) ham ularning joylashgan joyida mavjud qisqa tutashuv tokiga chidash reytingiga ega bo'lishi kerak. Har qanday qurilmaning yetarli bo'lmagan qisqa tutashuv reytingi bu muvofiqlik zanjirini buzadi va bashorat qilinmaydigan nosozliklarga yoki ketma-ket uzilishlarga sabab bo'ladi. Himoya qurilmalari tanlovi doimiy ravishda saqlanishi uchun yuqori va past kuchlanishli qo'shimcha qurilmalar (switchgear) tizim arxitekturasining butun bo'ylab bir xil reytingga ega bo'lishi kerak.

Tez-tez so'raladigan savollar

Agar qo'shimcha qurilmalar (switchgear) mavjud qisqa tutashuv tokidan past reytingga ega bo'lsa, nima sodir bo'ladi?

Agar qo‘shimcha quvvat tarmog‘i reytingi mavjud qisqa tutashuvdan past bo‘lsa, avtomatik o‘chirg‘ich nosozlik tokini ishonchli uzib qo‘yolmaydi. Kontaktlar qaynab qolishi, yoy hosil qilishi yoki kuchli ajralishi mumkin, bu esa jihozlarga zarar yetkazish, shkaflarda yong‘in chiqish va xodimlarga jismoniy zarar etkazishga olib keladi. Qisqa tutashuv keyinchalik quyidagi jihozlar va o‘tkazgichlarga o‘tib, zanjirsimon nosozliklarga sabab bo‘ladi. Yetarli darajada reytinglangan qo‘shimcha quvvat tarmog‘i elektr qonunlariga zid keladi va jiddiy xavfsizlik hamda operatsion xavf-xatarlarga sabab bo‘ladi.

Qisqa tutashuv reytinglari qanchalik tez-tez qayta hisoblanishi kerak?

Qisqa tutashuv reytinglari elektr tizimida ahamiyatli o‘zgarishlar sodir bo‘lganda, masalan, transformatorlar qo‘shilganda, yangi foydalanuvchi ulanish liniyalari qo‘shilganda, ob’ektda o‘zgartirilgan elektr energiya ishlab chiqarishda yoki foydalanuvchi tomonidan beriladigan nosozlik hissasi o‘zgarganda qayta hisoblanishi kerak. Ko‘pchilik korxonalar oldindan ta’mirlash va quvvat rejalarining bir qismi sifatida har besh yildan o‘n yilgacha qisqa tutashuv reytinglarini qayta hisoblaydi. Korxona yuklamasida, tizim konfiguratsiyasida yoki foydalanuvchi tomonidan amalga oshirilayotgan xizmatni yangilashda sodir bo‘ladigan o‘zgarishlar mavjud qo‘shimcha quvvat tarmog‘ining qolgan qismi hali ham yetarli va xavfsiz ekanligini ta’minlash uchun darhol qayta hisoblanishini talab qiladi.

Qisqa tutashuv talablari ni kamaytirish uchun avtomatik qo‘shimcha qurilmalarni qayta jihozlash mumkinmi?

Ba’zi ilovalarda qisqa tutashuvni cheklash uchun reaktorlar yoki sigimlar quvvat manbasidan keyingi avtomatik qo‘shimcha qurilmalarga ta’sir etadigan qisqa tutashuv kuchlanishini kamaytirishi mumkin. Biroq, kirish avtomatik qo‘shimcha qurilmasi va asosiy avtomatik qo‘shimcha qurilmasi hali ham foydalanuvchi yoki manba tomonidan ta’minlanadigan to‘liq qisqa tutashuv tokiga mos kelishi kerak. Qisqa tutashuvni cheklash qurilmalari faqat ular o‘rnatilgan nuqtadan keyingi qismda avariya tokini kamaytiradi, shu sababli ular har bir elektr darajasida avtomatik qo‘shimcha qurilmalarning to‘g‘ri tanlanishini qo‘llab-quvvatlaydi, lekin ularning o‘rnini boshqacha qilmaydi. Qisqa tutashuvni cheklash yechimlarining tizim loyihasiga mos kelishini baholash uchun elektr muhandislari bilan maslahatlashishingiz kerak, chunki ular avtomatik qo‘shimcha qurilmalarning to‘g‘ri tanlanishiga alternativa sifatida ko‘rilmasligi kerak.