Ställverk

Vad är ställverk?

Elektriska kretsar hanterar en förutbestämd lastkapacitet enligt konstruktionen. De måste regleras för att förhindra att överström överhettar ledningarna och överbelastar systemet. Ett överbelastat system är en säkerhetsrisk som kan skada viktiga komponenter och till och med orsaka elektriska bränder. Ställverk finns för att reglera elektriska tillgångar och säkerställa deras säkra och effektiva drift.

Ställverkskomponenter inkluderar elektriska frånskiljare, brytare, säkringar och åskskydd som leder eller avbryter flytande elektrisk ström. När en elektrisk överspänning inträffar avbryter ställverket strömflödet och skyddar de elektriska systemen från skador från en överbelastning.

Varför behövs ställverk?

Ställverk är utformade för att skydda utrustning som är ansluten till en strömförsörjning från hotet om elektrisk överbelastning. Elektrisk kopplingsutrustning skyddar maskiner, apparater, motorer och andra system som innehåller elektriska kretsar genom att styra och reglera elektrisk ström.

Ställverk skyddar även underhålls- och reparationsspecialister från skador genom att separera dem från spänningssatta kretsar. Elektriker och energibolag förlitar sig på ställverk för att avspänningssätta utrustning för att säkert testa kretsar, utföra underhållsuppgifter och åtgärda fel nedströms.

Hur fungerar ställverk?

Ställverksutrustning förhindrar skador och avbrott i driften genom att styra strömflödet i ett elsystem. Den kan isolera berörda kretsar samtidigt som den tillför ström från flera källor till en last. När en elektrisk överspänning eller ett fel utlöser en strömbrytare i den elektriska kopplingsenheten, avbryter stödjande komponenter och släpper ut strömmen i den överbelastade kretsen samtidigt som driftkretsarna upprätthålls.

Ställverk kontra ställverk
Ställverk och ställverk har väldigt olika funktioner. De har olika hårdvarukomponenter, spänningar, användningsområden och säkerhetsstandarder. Ställverk är lågspänningsenheter som används i kommersiella och industriella miljöer för att överföra, omdirigera och distribuera ström till enskilda transformatorer, styrsystem, kretspaneler och laster. Ställverk reglerar flödet av elektrisk ström för att förhindra farliga strömstötar.

Typer av ställverk
I Nordamerika klassificeras tre typer av elektrisk kopplingsutrustning enligt ANSI/IEEE- och NEC 2014-standarderna för elektriska system som levererar växelström.

1. Lågspänningsbrytare används för system som arbetar med mindre än 1 kilovolt (kV).

2. Elektrisk kopplingsutrustning för mellanspänning arbetar vid spänningar från 1 kV till 75 kV

3. Högspänningsbrytare arbetar vid spänningar från 75 kV till cirka 230 kV.

Elektrisk kopplingsutrustning måste vara inrymd i en lämplig NEMA-klassad kapsling vid användning utomhus för att skydda den mot manipulering och väder och vind.

● Lågspänningsställverk
Lågspänningsställverk innehåller brytare, lågspänningsbrytare, jordfelsbrytare, dvärgbrytare (MCB), gjutna brytare (MCCB), säkringar med hög avbrottskapacitet (HRC) och avlastningsbara elektriska isolatorer.

Denna utrustning kan konfigureras för inomhus- eller utomhusbruk och kan vara klassad för användning vid 208 volt, 240 volt, 480 volt och 600 volt upp till 1000 volt. Industriella, kommunala och kommersiella anläggningar använder vanligtvis lågspänningsställverk för att reglera strömförsörjningen till VVS, belysning och andra byggnadssystem.

● Mellanspänningsställverk
Mellanspänningsställverk använder isolatorer och brytare av olja, gas eller vakuum för att avbryta strömflödet vid strömavbrott eller systemfel. Isolatorer skyddar och kyler komponenterna i den elektriska kopplingsutrustningen, medan brytaren drar isär kretsens kontakter för att tömma ljusbågen.

Inomhus- och utomhussystem är vanligtvis klassade för 5 kV, 12 kV, 15 kV och 35 kV upp till 75 kV för att indikera den maximala spänningen de kan betjäna. Denna elektriska kopplingsutrustning används vanligtvis i kraftverk och transmissionsstationer. Den används också för att styra motorer, matarkretsar och generatorer i industriella och kommersiella anläggningar.

● Högspänningsställverk
Högspänningsställverk styr kraftsystem som arbetar med minst 75 kV. Denna elektriska kopplingsutrustning använder frånskiljare, jordningsbrytare, högströmsbrytarmekanismer, säkringar och effektbrytare för att styra, reglera, bryta, isolera och avleda ström.

Eftersom alla elektriska fel kan skapa en extremt kraftfull ljusbåge måste högspänningsbrytare fungera kontinuerligt och tillförlitligt. Denna brytare är avgörande för verksamheter som upplever en hög förekomst av elektriska fel och regelbundet behöver göras spänningslösa. Den finns ofta i stora elöverförings- och distributionssystem och kommersiella eller industriella anläggningar.

Isoleringstyper för ställverk
Med varierande spänningar kan ställverk också använda olika typer av isolering för att skydda spänningssatta enheter från elektriska fel. Ställverkskapslingar använder följande isoleringstyper.

● Gasisolerad elektrisk kopplingsutrustning
Gasisolerade ställverk (GIS) använder brytare som använder trycksatt svavelhexafluoridgas (SF6) för att isolera ledare och kontakter och släcka bågströmmen som skapas av ett elektriskt fel. Koldioxid (CO2) är ett klimatvänligt alternativ till SF6. Att ersätta SF6 med CO2 kan minska utsläppen av växthusgaser med 10 ton under utrustningens livscykel.

● Luftisolerad elektrisk kopplingsutrustning
Luftisolerade ställverk (AIS) använder brytare som använder tryckluft eller magnetisk kraft för att förlänga bågen så att den tömmer ut sig själv.

● Oljeisolerad elektrisk kopplingsutrustning
Oljeisolerade ställverk förångar mineraloljan längs bågens bana som skapas när de strömförande kontakterna separeras och omger den med en vätgasbubbla som avger strömmen och förhindrar att bågen tänds igen.

● Vakuumisolerad elektrisk kopplingsutrustning
Vakuumisolerade ställverk eliminerar molekyler som kan joniseras av elektrisk ström. Varje ljusbåge kommer att sträckas ut och uttömmas även när spänningen stiger.

Installation av ställverk
Licensierade arbetare måste installera all elektrisk kopplingsutrustning i enlighet med gällande säkerhetsföreskrifter, byggriktlinjer och tillverkarens instruktioner. Korrekt installation säkerställer optimal driftsäkerhet.