Vihmaperioodi piksekaitse ja jaotusvõrgu kaitse

„Kell oli kolm hommikul ja töökoda läks ootamatult täiesti pimedaks, kõik masinad lülitusid välja ja jaotuskilbist tuli kerget kõrbemislõhna——“ See on isiklik kogemus hr Ahmadil, kes on Penangis, Malaisias asuva elektroonikakomponentide tehase käitus- ja hooldusjuht. Eelmisel nädalal tabas piirkonda tugev äikesetorm. Tehase elektrijaotussüsteemi mittetäieliku piksekaitse tõttu tungis välgulöögist tingitud pinge liinidesse ja katkestas otse töökoja peakaitselüliti, mille tagajärjel katkes kogu tehase tootmine enam kui 8 tunniks. See põhjustas mitte ainult ligi 55 000 Malaisia ​​ringgiti suuruse tellimuste kaotuse, vaid ka täiendavad 13 000 Malaisia ​​ringgiti suurused kulud kaitselüliti väljavahetamiseks ja liinide kontrollimiseks. Vihmaperioodi saabudes esineb äikesetorme sageli. Elektrijaotussüsteemide „nähtamatu tapjana“ põhjustab välk sageli rikkeid, nagu kaitselülitite kahjustused, liinide lühised ja seadmete läbipõlemine, ning võib isegi põhjustada ohutusõnnetusi, nagu tulekahjud ja elektrilöögid. Erinevate stsenaariumide, näiteks tööstusettevõtete, büroohoonete, parkide ja uute energiaelektrijaamade puhul ei ole piksekaitse ja elektrijaotuse kaitse vihmaperioodil, eriti põhiseadmete, näiteks kaitselülitite piksekaitse puhul, enam "valikuline tegevus", vaid "kohustuslik vastus küsimusele", et tagada tootmise ja elu normaalne toimimine ning vältida varakahjusid.

Piksekaitse peamine probleem vihmaperioodil on see, et välgul on mitmesuguseid kahjustusi (otsene välgulöök, indutseeritud välgulöök, välgulaine sissetung) ning see on äkiline ja väga hävitav. Elektrijaotussüsteemis on kaitselülitid kui liinide ja seadmete "turvakaitsmed" mitte ainult piksekaitse võtmelüli, vaid ka üks pikselöökide suhtes kõige haavatavamaid seadmeid. Paljudes ettevõtetes esineb sageli kognitiivseid arusaamatusi, mis viivad piksekaitse rikkeni ning lõppkokkuvõttes seadmete kahjustuste ja majandusliku kahju tekkeni. Tegelikult on elektrijaotusvõrgu piksekaitse vihmaperioodil süstemaatiline projekt, mis keskendub kolmele põhiprintsiibile: "pealtkuulamine, kõrvalejuhtimine ja kaitse". Kolm kõige olulisemat põhipunkti on järgmised, mida on üksikasjalikult kirjeldatud konkreetsete juhtumitega, et aidata teil põhimeetodeid kiiresti omandada:

Põhipunkt 1: Valige õige piksekaitselüliti, et luua jaotusvõrgu kaitse „esimene kaitseliin”

Elektrijaotusvõrgu põhikaitseseadmena määrab kaitselülitite piksekaitse toimivus otseselt elektrijaotusvõrgu võime välgulöökidele vastu pidada. Vihmaperioodil võib välgu tekitatud hetkeline kõrgepinge ja suur vool kergesti lõhkuda tavaliste kaitselülitite isolatsioonikihi, mis võib põhjustada valekasutust, kaitselülitite kahjustumist ja isegi lühiseid liinides. Seetõttu on vihmaperioodil elektrijaotusvõrgu kaitsmise peamine prioriteet valida tavaliste kaitselülitite asemel spetsiaalsed piksekaitsefunktsioonidega kaitselülitid vastavalt olukorra nõuetele. Palun pöörake tähelepanu järgmisele kahele punktile:

1.Täpne valik stsenaariumidega kohanemiseks:Piksekaitselülitid ei ole universaalsed ja need tuleb valida kahe südamiku mõõtme põhjal:

① Pinge: Ülekoormuse või ebapiisava kaitse vältimiseks sobitage toitevõrgu nimipingega;

② Välgu aktiivsuse intensiivsus: Sagedase välguga piirkondades (näiteks Kagu-Aasia rannikualadel ja mägistes piirkondades) tuleks eelistada tooteid, mille ülepingekindlus on ≥20 kA. Välitingimustes peab toode vastama ka IP54 või kõrgemale kaitsetasemele, et see oleks vastupidav kõrgele temperatuurile, kõrgele õhuniiskusele ja vihmaerosioonile.

2.Koordineeritud töö, hädavajalik:Piksekaitselülitid peavad piksekaitse efekti maksimeerimiseks töötama kooskõlas ülepingekaitseseadmetega (SPD) – SPD vastutab liini hetkelise ülepinge kinnipidamise eest (mis suudab kinni pidada enam kui 80% indutseeritud välgulöökidest) ja kaitselüliti vastutab liini kiire väljalülitamise eest 0,1 sekundi jooksul, kui ülepingevool on liiga suur, et vältida SPD kahjustustest tingitud sekundaarseid lühiseid.

Valiku olulisuse paremaks mõistmiseks kombineeri seda Kagu-Aasia tehaste tegelike näidetega:

-Tööstuspargi juhtum Penangis, MalaisiasTööstuspargis oli ka varem vihmaperioodil korduvalt esinenud elektrijaotuse rikkeid. Pärast äikesetorme rakendusid enam kui 60%-l tehastest kaitselülitid ja seadmed ei käivitunud. Käitamis- ja hoolduspersonal leidis, et kõik kahjustatud kaitselülitid olid tavalised madalpinge kaitselülitid, mille isolatsioonikiht oli välgulöögi tõttu purunenud. Iga hooldus ja vahetus võttis aega 1-2 päeva ning tehase keskmine päevane tootmise katkestuse kadu oli umbes 8000 Malaisia ​​ringgitit. Enne 2025. aasta vihmaperioodi saabumist viis tööstuspark lõpule 3 uuendust: ① Valiti tehase stsenaariumide kohaselt välgulöögikindlad vormitud korpusega kaitselülitid (MCCB); ② Jaotuskarpi paigaldati sobiv SPD, et tagada ühenduste kaitse; ③ Paigaldati välisliinide kaitselülititele vihmakindlad kilbid. Pärast uuendust koges tööstuspark 8 tugevat äikesetormi ning kaitselülitite rikkeid ega seadmete läbipõlemist enam ei esinenud. Tekkis ainult 1 hetkeline pingetõke, mis lähtestati 10 minuti jooksul, põhjustades tootmiskadu.

-Täiendav Valiku meeldetuletus(Kohandu täpselt erinevate stsenaariumidega ja väldi valikulõkse):

✅ Välistsenaariumid(fotogalvaanilised elektrijaamad, välistingimustes asuvad jaotusruumid, välistingimustes asuvad tehaseliinid): Eelistage välgukaitselülitid, mille kaitsetase on IP54 või kõrgem ja mille ülepingekindlus on ≥20 kA, mis taluvad vihma ja tolmu ning on võimelised kohanema Kagu-Aasia vihmaperioodi kõrge temperatuuri ja kõrge õhuniiskusega keskkonnaga.

✅ Siseruumides toimuvad stsenaariumid(kontorihooned, kontorihooned, väikesed tehased): Võib valida tavalisi piksekaitselülitid, kuid vale valiku tõttu on vaja tagada, et need vastaksid välgukaitselülitile (vpn nimipinge peab olema kooskõlas kaitselüliti nimipingega), et vältida kaitse riket.

Põhipunkt 2: Tagage piksekaitseseadmete ühendamine, et vältida "ühepunktilise kaitse" varjatud ohtu

Paljudes ettevõtetes on piksekaitse osas levinud arusaamatus "ühepunktiline kaitse" – paigaldatakse ainult piksevardaid või vahetatakse ainult piksekaitselülitid, kuid ignoreeritakse piksekaitseseadmete süstemaatilist seost, mis viib lõpuks kaitse rikkeni. Tegelikult peab vihmaperioodil piksekaitse moodustama tervikliku "välise pealtkuulamise, sisemise ümbersuunamise ja klemmide kaitse" süsteemi, mille saab jagada kolmeks põhietapiks, vältides samal ajal kahte peamist varjatud ohtu:

1. Ehitage täielik piksekaitsesüsteem:Selgitage nelja põhiühenduse ühendusi, millest ükski ei tohi puududa. Väline pealtkuulamine: peatage otselööke läbi piksevarraste/pikseribade ja juhtige välk maasse;

2. Sisemine ümbersuunamine: pealtkuulamise põhjustatud välgulöökide ja välgulaine sissetungimine läbi SPD-i liinil;

3. Terminalikaitse: Kaitselüliti on ühendatud SPD-ga, et kiiresti katkestada liigne pingevool ning kaitsta seadmeid ja liine;

4. Maanduse suunamine: Välguvool saab kiiresti maapinnale suunata kvalifitseeritud maandussüsteemi kaudu, et vältida voolu püsimist.

5.Väldi kahte kõrgsageduslikku varjatud ohtu(Kõige kergemini ignoreeritav, kuid kõige tõenäolisemalt põhjustab rikkeid). Liigne maandustakistus: Spetsifikatsioonide kohaselt peab tööstushoonete maandustakistus olema ≤4Ω ning büroohoonete ja elamute maandustakistus ≤10Ω; kui maandustakistus on liiga suur (näiteks üle 10Ω), ei saa välguvoolu kiiresti ümber suunata, mis tungib tagasi elektrijaotussüsteemi ning rikkib kaitselülitid ja seadmed.

6. Seadme ühenduse rike: Kui kaitselüliti ei ole SPD-ga ühendatud, siis pärast pingetõuke pealtkuulamist ei saa see õigeaegselt liini välja lülitada, mis põhjustab SPD läbipõlemise ning seejärel liini lühise ja laienevad kaod.

Kombineeri seda Kagu-Aasia tegelike stsenaariumidega, et näha, kuidas lahendada piksekaitse varjatud ohte ühendussüsteemi täiustamise abil:

- Autoosade töötlemise tehase juhtum Jakartas, IndoneesiasTehases on palju täppisseadmeid, näiteks mootoreid ja invertereid, mis on välgulöökide suhtes väga tundlikud. Varem, kuna seadmete esiotsa piksekaitset eirati, põles vihmaperioodil välk läbi 3 inverterit, mille otsene kahju oli üle 100 000 Malaisia ​​ringgiti. Hiljem viidi läbi sihipärane optimeerimine: seadmete esiotsa paigaldati spetsiaalne ülepingekaitselüliti (SPD), mis sobitati väikeste piksekaitselülititega, et saavutada "hierarhiline kaitse ja täpne kaitse". Pärast ümberkujundamist ei esinenud enam täppisseadmete läbipõlemist.

Lisaks on tööstusettevõtetes seadmed, nagu mootorid, inverterid ja täppisinstrumendid, välgulöökide suhtes tundlikumad. Lisaks heale tööle peamise ja alamjaotuse piksekaitses on vaja seadme esiotsa paigaldada ka spetsiaalne SPD (ülekoormuskaitselüliti), mis on ühendatud väikeste välgukaitselülititega, et saavutada "hierarhiline kaitse ja täpne kaitse", et vältida välgulöökide tungimist läbi seadmete liinide ja täppisseadmete läbipõlemist.

Põhipunkt 3: Igapäevane kontroll ja hooldus piksekaitse varjatud ohtude ennetamiseks

Vihmaperioodil esineb sageli äikest. Elektrijaotussüsteemi piksekaitse ei pea mitte ainult "valima õigeid seadmeid ja tegema head ühendust", vaid vajab ka "igapäevast kontrolli ja tõrkeotsingut" – statistika kohaselt ei ole enam kui 60% vihmaperioodil esinevatest elektrijaotussüsteemide riketest põhjustatud mitte valest seadmete valikust, vaid ebapiisavast igapäevasest hooldusest, mis viib piksekaitseseadmete rikke ja kaitselüliti jõudluse languseni. Eriti Kagu-Aasia vihmaperioodi kõrge temperatuuri ja kõrge õhuniiskusega keskkonnas on väga lihtne põhjustada kaitselüliti kontaktide oksüdeerumist, isolatsioonikihtide vananemist, ülekoormuse kaitselüliti jõudluse nõrgenemist ja maandussüsteemi lõdvenemist.Igapäevase kontrolli ja hoolduse jaoks on 3 põhipunkti, mis on üksikasjalikult kirjeldatud konkreetsete juhtumitega:

1.Kaitselüliti kontroll (üks kord nädalas, täiendav kontroll pärast äikest) 

Põhikontroll: kas isolatsioonikiht on kahjustatud, kas kontaktid on oksüdeerunud ja kas käivitusmehhanism on tundlik, et vältida kontakti oksüdeerumisest ja valest käivitumisest tingitud halba kontakti.

✅ Juhtumi kirjeldus: Penangis Malaisias asuvas tekstiilivabrikus oli olukord, kus kaitselülitit ei saanud vihmaperioodil valesti rakendunud ja lähtestada. Uurimine näitas, et kaitselüliti kontaktid olid kõrge temperatuuri ja kõrge õhuniiskuse tõttu tugevalt oksüdeerunud. Iga rike põhjustas tootmise ühetunnise peatumise, millega kaasnes umbes 1200 Malaisia ​​ringgiti suurune kahju. Hiljem loodi kontrollsüsteem kontakttolmu puhastamiseks, isolatsioonikihi kontrollimiseks igal nädalal ja vananevate osade õigeaegseks väljavahetamiseks, kõrvaldades seega sellised rikkeid täielikult.

2.SPD kontroll (üks kord poole kuu jooksul)

Peamine kontroll: kontrollige märgutule olekut (roheline = normaalne, punane = rike), testige regulaarselt jõudlust ja vahetage see rikke korral kohe välja, et vältida SPD rikke tõttu liigpingekaitsevõime kadu.

3.Maandussüsteemi kontroll (üks kord kuus, vihmaperioodil iga 10 päeva tagant) 

Peamine kontroll: Mõõtke regulaarselt maandustakistust, olenemata sellest, kas maanduselektrood on lahti või korrodeerunud, et veenduda selle vastavuses spetsifikatsioonidele (tööstushooned ≤4Ω, büroohooned ja elamud ≤10Ω). Vihmaperioodil on mulla niiskus kõrge, seega on vaja õigeaegselt reguleerida ja optimeerida, et vältida maandustakistuse suurenemist.

Teiseks kontrollige ülekoormuse kaitselüliti (SPD) olekut, jälgige, kas märgutuli on normaalne (roheline normaalse töö korral, punane rikke korral), testige regulaarselt SPD toimivust, vihmaperioodil iga poole kuu tagant ja rikke korral vahetage see kohe välja. Ühes supermarketis tungis vihmaperioodil SPD rikke tõttu elektriliini välgulöök, mis katkestas peakaitselüliti ja põhjustas 4-tunnise ulatusliku elektrikatkestuse, mille tulemuseks oli ligi 30 000 RMB suurune kahju. Pärast intsidenti selgus, et SPD oli juba ammu kehtetu, kuid seda polnud õigeaegselt leitud ega asendatud, mis kujutas endast ohutusriski.

Kolmandaks, kontrollige maandussüsteemi, jälgige, kas maanduselektrood on lahti või korrodeerunud, mõõtke regulaarselt maandustakistust, et see vastaks spetsifikatsioonidele (tööstushooned ≤4Ω, büroohooned ja elamud ≤10Ω). Vihmaperioodil on mulla niiskus kõrge, mis võib kergesti põhjustada maandustakistuse suurenemist, seega on vaja õigeaegselt reguleerida ja optimeerida. Tööstuspargis asuvas õues asuvas jaotusruumis olid vihmaperioodil maanduselektroodid lahti ja maandustakistus tõusis 12Ω-ni. Pärast äikest ei õnnestunud välguvoolu kiiresti suunata, mis põhjustas jaotusruumi kaitselüliti ja ülekoormuse kaitselüliti rikke, mille hoolduskulud olid üle 15 000 RMB. Hiljem kontrolliti maandussüsteemi regulaarselt, pingutati maanduselektroodi õigeaegselt ja täiendati maandusmaterjale, et tagada maandustakistuse stabiilne püsimine spetsifikatsioonide vahemikus.