Kifaa cha kubadilishia

Switchgear ni nini?

Saketi za umeme hushughulikia uwezo wa mzigo uliopangwa awali kwa muundo. Lazima zidhibitiwe ili kuzuia mkondo wa ziada usizidishe kupita kiasi nyaya na kuzidisha mfumo. Mfumo uliozidiwa ni hatari ya usalama ambayo inaweza kuharibu vipengele muhimu na hata kusababisha moto wa umeme. Switchgear ipo ili kudhibiti mali za umeme na kuhakikisha uendeshaji wake salama na mzuri.

Vipengele vya swichi ni pamoja na swichi za kukata umeme, vivunja mzunguko, fyuzi, na vizuizi vya umeme vinavyoendesha au kukatiza mikondo ya umeme inayotiririka. Wakati umeme unapoongezeka, swichi hukatiza mtiririko wa umeme na kulinda mifumo ya umeme kutokana na uharibifu wa nishati kupita kiasi.

Kwa nini swichi inahitajika?

Vibadilishaji umeme vimeundwa kulinda vifaa vilivyounganishwa na usambazaji wa umeme kutokana na tishio la kuzidiwa kwa umeme. Vifaa vya kubadili umeme hulinda mashine, vifaa, mota, na mifumo mingine ambayo ina saketi za umeme kwa kudhibiti na kudhibiti mtiririko wa mkondo wa umeme.

Switchgear pia hulinda wataalamu wa matengenezo na ukarabati kutokana na madhara kwa kuwatenganisha na saketi zenye nishati. Mafundi umeme na huduma hutegemea switchgear kupunguza nguvu ya vifaa ili kujaribu saketi kwa usalama, kufanya kazi za matengenezo, na kuondoa hitilafu za chini.

Kifaa cha kubadilishia kinafanyaje kazi?

Vifaa vya swichi huzuia uharibifu na usumbufu wa huduma kwa kudhibiti mtiririko wa umeme ndani ya mfumo wa umeme. Vinaweza kutenganisha saketi zilizoathiriwa huku vikisambaza umeme kutoka vyanzo vingi hadi kwenye mzigo kwa wakati mmoja. Wakati umeme unapoongezeka au hitilafu inaposababisha kivunja mzunguko ndani ya kusanyiko la swichi ya umeme, vipengele vinavyounga mkono hukatiza na kutoa mkondo katika saketi iliyojaa umeme huku vikidumisha huduma kwa saketi zinazofanya kazi.

Switchboards dhidi ya Switchgear
Switchboards na switchgear hutumikia kazi tofauti sana. Zina vipengele tofauti vya vifaa, volteji, matumizi, na viwango vya usalama. Switchboards ni vifaa vyenye volteji ya chini vinavyotumika katika mazingira ya kibiashara na viwandani ili kusambaza, kubadilisha njia, na kusambaza umeme kwa transfoma za kibinafsi, mifumo ya udhibiti, paneli za saketi, na mizigo. Switchgear hudhibiti mtiririko wa mkondo wa umeme ili kuzuia kuongezeka kwa nguvu hatari.

Aina za vifaa vya kubadilishia
Nchini Amerika Kaskazini, aina tatu za vifaa vya kubadilishia umeme huainishwa kulingana na viwango vya ANSI/IEEE na NEC 2014 kwa mifumo ya umeme inayotoa mikondo mbadala.

1. Vifaa vya kubadili umeme vyenye volteji ya chini hutumika kwa mifumo inayofanya kazi kwa chini ya kilovolti 1 (kV).

2. Vifaa vya kubadili umeme vya volteji ya kati hufanya kazi kwa volteji kutoka kV 1 hadi 75 kV

3. Vifaa vya kubadili umeme vyenye volteji kubwa hufanya kazi kwa volteji kuanzia 75 kV hadi takriban 230 kV.

Vifaa vya kubadilishia umeme lazima viwekwe katika sehemu inayofaa iliyokadiriwa na NEMA vinapotumika nje ili kuvilinda kutokana na kuharibiwa na hali ya hewa.

● Kifaa cha kubadilishia umeme chenye voltage ya chini
Kifaa cha kubadilishia umeme chenye volteji ya chini kina swichi, vivunja mzunguko vyenye volteji ya chini, vivunja mzunguko vinavyovuja ardhini, vivunja mzunguko vidogo (MCB), vivunja mzunguko wa kesi vilivyoundwa (MCCB), fusi zenye uwezo wa kukatiza umeme kwa kiwango cha juu (HRC), na vitenga umeme vya kupakia.

Vifaa hivi vinaweza kusanidiwa kwa matumizi ya ndani au nje na vinaweza kukadiriwa kutumika kwa volti 208, volti 240, volti 480, na volti 600 hadi volti 1000. Vifaa vya viwanda, manispaa, na biashara kwa kawaida hutumia swichi ya volti ya chini kudhibiti uwasilishaji wa umeme kwa HVAC, taa, na mifumo mingine ya ujenzi.

● Kifaa cha kubadilishia umeme cha wastani
Kibadilishaji cha volteji ya kati hutumia vihami joto vya mafuta, gesi, au utupu na vivunja mzunguko ili kuvuruga mtiririko wa mkondo iwapo umeme utaongezeka au hitilafu ya mfumo itatokea. Vihami joto hulinda na kupoeza vipengele vilivyo ndani ya vifaa vya kubadili umeme, huku kivunja joto kikivuta mawasiliano ya mzunguko ili kutoa tao.

Mifumo ya ndani na nje kwa kawaida hupimwa kwa kV 5, kV 12, kV 15, na kV 35 hadi kV 75 ili kuonyesha volteji ya juu zaidi wanayoweza kuhudumia. Kifaa hiki cha kubadili umeme hutumiwa kwa kawaida katika vituo vya kuzalisha na vituo vidogo vya usafirishaji. Pia hutumika kudhibiti mota, saketi za viingilio, na jenereta katika vituo vya viwanda na biashara.

● Kifaa cha kubadilishia umeme chenye voltage kubwa
Kifaa cha kubadilishia umeme chenye volteji nyingi hudhibiti mifumo ya umeme inayofanya kazi kwa angalau kV 75. Kifaa hiki cha kubadilishia umeme hutumia viunganishi, swichi za kutuliza, mifumo ya kubadilishia umeme yenye mkondo wa juu, fyuzi, na vivunja mzunguko ili kudhibiti, kudhibiti, kuvuruga, kutenganisha, na kutolea nje mkondo.

Kwa sababu hitilafu yoyote ya umeme inaweza kuunda safu yenye nguvu sana, vifaa vya kubadilishia umeme vyenye volteji kubwa vinahitaji kufanya kazi mfululizo na kwa uhakika. Vifaa hivi vya kubadilishia umeme ni muhimu kwa shughuli zinazopitia matukio mengi ya hitilafu za umeme na zinahitaji kupunguza nguvu ya vifaa mara kwa mara. Kwa kawaida hupatikana katika mifumo mikubwa ya usafirishaji na usambazaji wa umeme na vifaa vya kibiashara au viwandani.

Aina za Insulation za Switchgear
Kwa volteji zinazobadilika, switchgear inaweza pia kutumia aina tofauti za insulation kulinda vifaa vyenye nishati kutokana na hitilafu za umeme. Vifuniko vya switchgear hutumia aina zifuatazo za insulation.

● Vifaa vya kubadilishia umeme vinavyotumia gesi
Kifaa cha kubadilishia gesi (GIS) hutumia vivunja mzunguko vinavyotumia gesi ya heksafloridi ya salfa iliyoshinikizwa (SF6) ili kuhami kondakta na mawasiliano na kuzima mkondo wa arc unaotokana na hitilafu ya umeme. Dioksidi kaboni (CO2) ni mbadala rafiki kwa hali ya hewa kwa SF6. Kubadilisha SF6 na CO2 kunaweza kupunguza uzalishaji wa gesi chafu kwa tani 10 katika mzunguko wa maisha wa vifaa.

● Vifaa vya kubadilishia umeme vyenye insulation ya hewa
Kifaa cha kubadilishia umeme kinachopitisha hewa (AIS) hutumia vivunja mzunguko vinavyotumia hewa iliyoshinikizwa au nguvu ya sumaku ili kupanua safu ili ijitoe yenyewe.

● Vifaa vya kubadilishia umeme vinavyotumia mafuta
Kifaa cha kubadilishia mafuta huvukiza mafuta ya madini kwenye njia ya arc inayoundwa wakati migusano inayobeba mkondo inapotengana na kuizunguka kwa kiputo cha gesi ya hidrojeni kinachotoa mkondo na kuzuia arc kugonga tena.

● Vifaa vya kubadilishia umeme vilivyowekwa kwenye ombwe
Kifaa cha kubadilishia umeme kinachotumia utupu huondoa molekuli ambazo zinaweza kubadilishwa kuwa ioni kwa mkondo wa umeme. Arc yoyote itanyooshwa na kuisha hata volteji inapoongezeka.

Ufungaji wa Vifaa vya Kubadilishia
Wafanyakazi walio na leseni ipasavyo lazima wasakinishe vifaa vyote vya kubadilishia umeme kwa kufuata kanuni za usalama zinazotumika, miongozo ya ujenzi, na maagizo ya mtengenezaji. Ufungaji sahihi unahakikisha uaminifu bora wa uendeshaji.