Жаңбырлы маусымдағы найзағайдан қорғау және электр қуатын таратудан қорғау

«Таңғы сағат үш болды, шеберхана кенеттен толығымен қараңғылыққа оранды, барлық машиналар өшіп қалды және тарату қорабынан аздап күйік иісі шықты...» Бұл Малайзияның Пенанг қаласындағы электронды компоненттер зауытының пайдалану және техникалық қызмет көрсету жөніндегі жетекшісі Ахмад мырзаның жеке тәжірибесі. Өткен аптада аймақта қатты найзағай болды. Зауыттың электр тарату жүйесінің найзағайдан толық қорғалмағанына байланысты найзағайдан туындаған кернеу желілерге көтеріліп, шеберхананың негізгі автоматты ажыратқышын тікелей істен шығарды, нәтижесінде бүкіл зауыт өндірісті 8 сағаттан астам уақытқа тоқтатты. Бұл тапсырыстардың шамамен 55 000 мыя рупиясын жоғалтуға ғана емес, сонымен қатар автоматты ажыратқышты ауыстыру және желілерді тексеруге қосымша 13 000 мыя рупиясын шығындауға әкелді. Жаңбырлы маусымға кіргенде найзағай жиі болады. Электр тарату жүйелерінің «көрінбейтін өлтірушісі» ретінде найзағай көбінесе автоматты ажыратқыштың зақымдануы, желінің қысқа тұйықталулары және жабдықтың жануы сияқты ақауларды тудырады және тіпті өрт пен электр тогының соғуы сияқты қауіпсіздік апаттарына әкелуі мүмкін. Өнеркәсіптік зауыттар, кеңсе ғимараттары, саябақтар және жаңа энергетикалық электр станциялары сияқты әртүрлі сценарийлер үшін жаңбырлы маусымда найзағайдан қорғау және электр қуатын таратуды қорғауда, әсіресе автоматты ажыратқыштар сияқты негізгі жабдықтарды найзағайдан қорғауда жақсы жұмыс істеу енді «міндетті емес әрекет» емес, өндіріс пен өмірдің қалыпты жұмысын қамтамасыз ету және мүліктік шығындарды болдырмау үшін «жауап беру міндетті сұрақ».

Жаңбырлы маусымда найзағайдан қорғаудың негізгі қиындығы мынада: найзағайдың әртүрлі зақымдану түрлері бар (тікелей найзағай соққысы, найзағайдың индукцияланған соққысы, найзағай толқынының енуі) және кенеттен және өте зиянды. Электр қуатын тарату жүйесінде желілер мен жабдықтардың «қауіпсіздік күзетшілері» ретінде автоматты ажыратқыштар найзағайдан қорғаудың негізгі буыны ғана емес, сонымен қатар найзағай соққыларына ең осал жабдықтардың бірі болып табылады. Көптеген кәсіпорындарда көбінесе когнитивті түсініспеушіліктер болады, бұл найзағайдан қорғаудың істен шығуына және сайып келгенде жабдықтың зақымдануына және экономикалық шығындарға әкеледі. Шын мәнінде, жаңбырлы маусымда электр қуатын таратуға арналған найзағайдан қорғау жүйелі жоба болып табылады, ол «...ұстап алу, бұру және қорғау". Негізгі әдістерді тез түсінуге көмектесетін нақты жағдайлармен егжей-тегжейлі сипатталған үш маңызды мәселе келесідей:

1-ші негізгі мәселе: Қуатты таратуды қорғаудың «бірінші қорғаныс желісін» құру үшін дұрыс найзағайдан қорғалған автоматты ажыратқышты таңдаңыз

Электр қуатын тарату жүйесінің негізгі қорғаныс жабдығы ретінде автоматты ажыратқыштардың найзағайдан қорғау өнімділігі электр қуатын тарату жүйесінің найзағай соққыларына төтеп беру қабілетін тікелей анықтайды. Жаңбырлы маусымда найзағайдан туындаған лездік жоғары кернеу мен үлкен ток кәдімгі автоматты ажыратқыштардың оқшаулағыш қабатын оңай бұзып, дұрыс жұмыс істемеуге, автоматты ажыратқыштардың зақымдалуына және тіпті қысқа тұйықталуға әкелуі мүмкін. Сондықтан, жаңбырлы маусымда электр қуатын таратуды қорғаудың басты басымдығы - кәдімгі автоматты ажыратқыштардың орнына, оқиға орнына қойылатын талаптарға сәйкес найзағайдан қорғау функциялары бар арнайы автоматты ажыратқыштарды таңдау. Келесі 2 мәселеге назар аударыңыз:

1.Сценарийлерге бейімделу үшін дәл таңдау:Найзағайдан қорғалған автоматты ажыратқыштар «барлығына бірдей сәйкес келмейді» және оларды 2 негізгі өлшемге негіздеп таңдау керек:

① Кернеу деңгейі: шамадан тыс жүктеме немесе жеткіліксіз қорғанысты болдырмау үшін қуат тарату жүйесінің номиналды кернеуіне сәйкестендіріңіз;

2 Найзағай белсенділігінің қарқындылығы: Найзағай жиі болатын аймақтар үшін (мысалы, Оңтүстік-Шығыс Азиядағы жағалау аймақтары мен таулы аймақтар), кернеуге төзімділік қуаты ≥20 кА болатын өнімдерге басымдық беріңіз. Сыртқы жағдайлар жоғары температураға, жоғары ылғалдылыққа және жаңбыр эрозиясына төтеп беру үшін IP54 немесе одан жоғары қорғаныс деңгейіне қосымша сәйкес келуі керек.

2.Үйлестірілген жұмыс, міндетті түрде қажет:Найзағайдан қорғалған автоматты ажыратқыштар найзағайдан қорғау әсерін барынша арттыру үшін кернеуден қорғау құрылғыларымен (SPD) үйлесімді жұмыс істеуі керек — SPD желідегі лездік кернеуді ұстап тұруға жауапты (ол найзағайдан туындаған кернеудің 80%-дан астамын ұстап тұра алады), ал автоматты ажыратқыш кернеу тогы тым үлкен болған кезде желіні 0,1 секунд ішінде тез ажыратуға жауапты, бұл SPD зақымдануынан туындаған екіншілік қысқа тұйықталу ақауларын болдырмауға мүмкіндік береді.

Іріктеудің маңыздылығын жақсырақ түсіну үшін Оңтүстік-Шығыс Азиядағы зауыттардың нақты жағдайларымен біріктіріңіз:

- Малайзияның Пенанг қаласындағы индустриалды парктің мысалыӨнеркәсіптік парк бұрын жаңбырлы маусымда электр қуатын тарату ақауларына бірнеше рет тап болған. Найзағайдан кейін зауыттардың 60%-дан астамында автоматты ажыратқыш істен шығып, жабдықтар іске қосылмай қалған. Пайдалану және техникалық қызмет көрсету персоналы зақымдалғандардың барлығы найзағай тудыратын кернеудің әсерінен оқшаулағыш қабаты бұзылған қарапайым төмен вольтты автоматты ажыратқыштар екенін анықтады. Әрбір техникалық қызмет көрсету және ауыстыру 1-2 күнге созылды, ал зауыт бойынша орташа тәуліктік өндірістік суспензия шығыны шамамен 8000 MYR болды. 2025 жылғы жаңбырлы маусым келгенге дейін өнеркәсіптік парк 3 жаңартуды аяқтады: 1 Зауыттық сценарийлерге сәйкес найзағайдан қорғайтын құйылған корпусты автоматты ажыратқыштар (MCCB) таңдалды; 2 Байланыс қорғанысын қамтамасыз ету үшін тарату қорабына тиісті SPD орнатылды; 3 Сыртқы желілердің автоматты ажыратқыштарына арналған жаңбырдан қорғайтын қалқандар орнатылды. Жаңартудан кейін өнеркәсіптік паркте 8 қатты найзағай болды, автоматты ажыратқыштың істен шығуы немесе жабдықтың жануы болған жоқ. Тек 1 лездік кернеу болды, ол 10 минут ішінде қалпына келтірілді, бұл өндірістік шығынға әкелмеді.

-Қосымша Таңдау туралы еске салғыш(Әртүрлі сценарийлерге дәл бейімделіп, таңдаудағы қателіктерден аулақ болыңыз):

✅ Ашық ауадағы көріністер(фотоэлектрлік электр станциялары, ашық тарату бөлмелері, ашық зауыт желілері): IP54 немесе одан жоғары қорғаныс деңгейі бар және ≥20 кА кернеуге төзімділік сыйымдылығы бар найзағайдан қорғалған автоматты ажыратқыштарға басымдық беріңіз, олар жаңбыр мен шаңның кіруіне төтеп бере алады және Оңтүстік-Шығыс Азиядағы жаңбырлы маусымда жоғары температура мен жоғары ылғалдылық ортасына бейімделе алады.

✅ Үй ішіндегі жағдайлар(кеңсе ғимараттары, кеңсе ғимараттары, шағын зауыттар): Кәдімгі найзағайдан қорғалған автоматты ажыратқыштарды таңдауға болады, бірақ дұрыс таңдалмағандықтан қорғаныс істен шығуын болдырмау үшін олардың SPD-ге сәйкес келетініне көз жеткізу қажет (SPD номиналды кернеуі автоматты ажыратқыштың номиналды кернеуіне сәйкес келуі керек).

2-ші негізгі мәселе: «Бір нүктелі қорғаныстың» жасырын қаупін болдырмау үшін найзағайдан қорғау құрылғыларының байланысын қамтамасыз етіңіз

Көптеген кәсіпорындарда найзағайдан қорғауды жиі түсінбеушілік «бір нүктелі қорғаныс» болып табылады – тек найзағай қармақтарын орнату немесе тек найзағайдан қорғалған автоматты ажыратқыштарды ауыстыру, бірақ найзағайдан қорғау құрылғыларының жүйелі байланысын елемеу, бұл сайып келгенде қорғаныстың істен шығуына әкеледі. Шын мәнінде, жаңбырлы маусымда найзағайдан қорғау «сыртқы ұстап алу, ішкі бұру және терминалды қорғау» толық жүйесін құруы керек, оны 2 негізгі жасырын қауіптен аулақ бола отырып, 3 негізгі қадамға бөлуге болады:

1. Найзағайдан толық қорғаныс жүйесін құрастырыңыз:4 негізгі буынның байланысын нақтылаңыз, олардың ешқайсысы жоғалып кетпеуі керек. Сыртқы ұстап алу: найзағайдың тікелей соққыларын найзағай тартқыштары/найзағай жолақтары арқылы ұстап алып, жерге найзағай түсіріңіз;

2. Ішкі бұрылыс: желідегі SPD арқылы найзағай соққылары мен найзағай толқындарының енуін ұстап алу;

3. Терминалды қорғау: Автоматты ажыратқыш шамадан тыс кернеу тогын тез өшіру және жабдықтар мен желілерді қорғау үшін SPD-мен байланысты;

4. Жерге қосуды бұру: Токтың сақталуын болдырмау үшін найзағай тогын білікті жерге қосу жүйесі арқылы жерге тез бұрыңыз.

5.2 жоғары жиілікті жасырын қауіптен аулақ болыңыз(Көбінесе оңай еленбейді, бірақ ақаулықтарды тудыруы мүмкін). Шамадан тыс жерге тұйықтау кедергісі: Техникалық сипаттамалар өнеркәсіптік зауыттардың жерге тұйықтау кедергісінің ≤4Ω, ал кеңсе ғимараттары мен тұрғын үйлердің жерге тұйықтау кедергісінің ≤10Ω болуын талап етеді; егер жерге тұйықтау кедергісі тым үлкен болса (мысалы, 10Ω-дан жоғары), найзағай тогын тез бұру мүмкін емес, бұл электр тарату жүйесіне кері еніп, автоматты ажыратқыштар мен жабдықтардың істен шығуына әкеледі.

6. Құрылғының байланысының бұзылуы: Егер автоматты ажыратқыш SPD-мен байланыспаған болса, SPD кернеуді ұстап алғаннан кейін, ол желіні уақытында өшіре алмайды, бұл SPD-нің жануына әкеледі, содан кейін желінің қысқа тұйықталуына және шығындардың артуына әкеледі.

Байланыс жүйесін жақсарту арқылы найзағайдан қорғаудың жасырын қауіптерін қалай шешуге болатынын көру үшін Оңтүстік-Шығыс Азиядағы нақты жағдайлармен біріктіріңіз:

- Индонезияның Джакарта қаласындағы автобөлшектерді өңдеу зауытының мысалыЗауытта найзағайдың күшеюіне өте сезімтал қозғалтқыштар мен инверторлар сияқты көптеген дәлдік жабдықтары бар. Бұрын жабдықтың алдыңғы жағындағы найзағайдан қорғауды елемеу салдарынан жаңбырлы маусымда 3 инвертор найзағайдан жанып кеткен, тікелей шығын 100 000 мыя рупиясынан асқан. Кейінірек мақсатты оңтайландыру жүргізілді: жабдықтың алдыңғы жағында арнайы SPD орнатылып, «иерархиялық қорғаныс пен дәл қорғанысқа» қол жеткізу үшін найзағайдан қорғалған шағын автоматты ажыратқыштар орнатылды. Трансформациядан кейін дәлдік жабдықтарының күйіп кетуі тоқтатылды.

Сонымен қатар, өнеркәсіптік қондырғылар үшін қозғалтқыштар, инверторлар және дәлдік құралдары сияқты жабдықтар найзағайдың кернеуіне сезімтал. Негізгі қуат тарату және қосалқы қуат тарату жүйелерін найзағайдан қорғауда жақсы жұмыс істеумен қатар, найзағайдың кернеуінің жабдық желілеріне енуіне және дәлдік жабдықтарының жануына жол бермеу үшін «иерархиялық қорғаныс және дәл қорғаныс» алу үшін жабдықтың алдыңғы жағына арнайы SPD орнату қажет, оған найзағайдан қорғалған шағын автоматты ажыратқыштар қосылады.

3-ші негізгі мәселе: Найзағайдан қорғаудың жасырын қауіптерін алдын ала жою үшін күнделікті тексеру және техникалық қызмет көрсету

Найзағай жаңбырлы маусымда жиі болады. Электр тарату жүйесінің найзағайдан қорғауы тек «дұрыс жабдықты таңдап, байланысты жақсы жұмыс істеуді» ғана емес, сонымен қатар «күнделікті тексеруді және алдын ала ақаулықтарды жоюды» қажет етеді — статистикаға сәйкес, жаңбырлы маусымдағы электр тарату ақауларының 60%-дан астамы жабдықты дұрыс таңдамаудан емес, күнделікті техникалық қызмет көрсетудің жеткіліксіздігінен болады, бұл найзағайдан қорғау құрылғыларының істен шығуына және автоматты ажыратқыштың жұмысының төмендеуіне әкеледі. Әсіресе, Оңтүстік-Шығыс Азиядағы жаңбырлы маусымның жоғары температурасы мен жоғары ылғалдылық ортасында автоматты ажыратқыштың контактілерінің тотығуына, оқшаулағыш қабаттардың ескіруіне, SPD жұмысының әлсіреуіне және жерге қосу жүйесінің босаңсуына әкелуі өте оңай.Күнделікті тексеру және техникалық қызмет көрсету үшін 3 негізгі мәселе бар, олар нақты жағдайлармен егжей-тегжейлі сипатталған:

1.Автоматты ажыратқышты тексеру (аптасына бір рет, найзағайдан кейін қосымша тексеру) 

Негізгі тексеру: Оқшаулау қабаты зақымдалған ба, түйіспелер тотыққан ба және өшіру механизмі сезімтал ба, бұл түйіспенің тотығуы мен дұрыс өшірілмеуінен туындайтын нашар жанасуды болдырмау үшін.

✅ Іс сілтемесі: Малайзияның Пенанг қаласындағы тоқыма фабрикасында жаңбырлы маусымда қате іске қосылғаннан кейін автоматты ажыратқышты қайта іске қосу мүмкін болмаған жағдай болды. Тергеу нәтижесінде автоматты ажыратқыштың контактілері жоғары температура мен жоғары ылғалдылыққа байланысты қатты тотыққан. Әрбір ақаулық өндірісті 1 сағатқа тоқтатып, шамамен 1200 MYR шығынға әкелді. Кейінірек жанаспалы шаңды тазалау, оқшаулағыш қабатын апта сайын тексеру және ескірген бөлшектерді уақытында ауыстыру үшін тексеру жүйесі құрылды, осылайша мұндай ақаулар толығымен жойылды.

2.SPD тексеруі (жарты айда бір рет)

Негізгі тексеру: Индикатор шамының күйін тексеріңіз (жасыл = қалыпты, қызыл = ақаулық), өнімділікті үнемі тексеріп отырыңыз және істен шыққан жағдайда дереу ауыстырыңыз, осылайша SPD істен шығуына байланысты кернеуді ұстап қалу мүмкіндігін жоғалтпаңыз.

3.Жерге қосу жүйесін тексеру (айына бір рет, жаңбырлы маусымда 10 күн сайын) 

Негізгі тексеру: Жерге қосу электроды босап қалған ба немесе коррозияға ұшыраған ба, оның техникалық сипаттамаларға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін жерге қосу кедергісін үнемі өлшеп отырыңыз (өнеркәсіптік зауыттар ≤4Ω, кеңсе ғимараттары мен тұрғын үйлер ≤10Ω). Жаңбырлы маусымда топырақтың ылғалдылығы жоғары болады, сондықтан жерге қосу кедергісінің жоғарылауын болдырмау үшін уақытында реттеу және оңтайландыру қажет.

Екіншіден, SPD күйін тексеріңіз, индикатор шамының қалыпты екенін бақылаңыз (жасыл - қалыпты, қызыл - ақаулық), SPD жұмысын үнемі тексеріп отырыңыз, жаңбырлы маусымда оны жарты айда бір рет тексеріп, істен шыққан жағдайда дереу ауыстырыңыз. Жаңбырлы маусымда SPD істен шығуына байланысты супермаркетте найзағай түсіп, желіге кіріп кетті, нәтижесінде негізгі автоматты ажыратқыш істен шығып, 4 сағат бойы электр қуаты өшіріліп, шамамен 30 000 юань шығынға ұшырады. Оқиғадан кейін SPD ұзақ уақыт бойы жарамсыз болғаны, бірақ уақытында табылмай, ауыстырылмағаны, бұл қауіпсіздікке қауіп төндіретіні анықталды.

Үшіншіден, жерге қосу жүйесін тексеріңіз, жерге қосу электродының бос немесе коррозияланғанын бақылаңыз, оның техникалық сипаттамаларға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін жерге қосу кедергісін үнемі өлшеп отырыңыз (өнеркәсіптік зауыттар ≤4Ω, кеңсе ғимараттары мен тұрғын үйлер ≤10Ω). Жаңбырлы маусымда топырақтың ылғалдылығы жоғары болады, бұл жерге қосу кедергісінің артуына әкелуі мүмкін, сондықтан уақытында реттеу және оңтайландыру қажет. Өнеркәсіптік саябақтағы ашық тарату бөлмесінде жаңбырлы маусымда жерге қосу электродтары бос болды, ал жерге қосу кедергісі 12Ω-ға дейін көтерілді. Найзағайдан кейін найзағай тогы тез бұрыла алмады, тарату бөлмесіндегі автоматты ажыратқыш пен SPD істен шықты, техникалық қызмет көрсету құны 15 000 юаньнан асты. Кейінірек жерге қосу жүйесі үнемі тексеріліп, жерге қосу электроды уақытында тартылып, жерге қосу кедергісінің техникалық сипаттама диапазонында тұрақты болуын қамтамасыз ету үшін жерге қосу материалдары толықтырылды.