schakelapparatuur

Wat is schakelapparatuur?

Elektrische circuits zijn ontworpen om een ​​vooraf bepaalde belasting te verwerken. Ze moeten worden gereguleerd om te voorkomen dat overmatige stroom de bedrading oververhit en het systeem overbelast. Een overbelast systeem vormt een veiligheidsrisico dat vitale componenten kan beschadigen en zelfs elektrische branden kan veroorzaken. Schakelapparatuur is er om elektrische installaties te reguleren en hun veilige en efficiënte werking te garanderen.

Schakelapparatuur omvat componenten zoals scheidingsschakelaars, stroomonderbrekers, zekeringen en bliksemafleiders die de stroom van elektrische stroom geleiden of onderbreken. Bij een stroompiek onderbreekt de schakelapparatuur de stroomtoevoer en beschermt zo de elektrische systemen tegen schade door overbelasting.

Waarom is schakelapparatuur nodig?

Schakelinstallaties zijn ontworpen om apparatuur die op een stroomvoorziening is aangesloten te beschermen tegen elektrische overbelasting. Elektrische schakelapparatuur beschermt machines, apparaten, motoren en andere systemen met elektrische circuits door de stroomtoevoer te regelen en te beheersen.

Schakelinstallaties beschermen onderhouds- en reparatiespecialisten ook tegen letsel door hen te scheiden van onder spanning staande circuits. Elektriciens en nutsbedrijven vertrouwen op schakelinstallaties om apparatuur spanningsloos te maken, zodat ze circuits veilig kunnen testen, onderhoudswerkzaamheden kunnen uitvoeren en storingen verderop in het circuit kunnen verhelpen.

Hoe werkt schakelapparatuur?

Schakelapparatuur voorkomt schade en stroomonderbrekingen door de stroomtoevoer binnen een elektrisch systeem te regelen. Het kan getroffen circuits isoleren en tegelijkertijd stroom leveren vanuit meerdere bronnen aan een belasting. Wanneer een stroompiek of storing een stroomonderbreker in de schakelinstallatie activeert, onderbreken ondersteunende componenten de stroomtoevoer en voeren deze af, terwijl de stroomtoevoer naar de werkende circuits behouden blijft.

Schakelborden versus schakelapparatuur
Schakelborden en schakelinstallaties vervullen totaal verschillende functies. Ze hebben verschillende hardwarecomponenten, spanningen, toepassingen en veiligheidsnormen. Schakelborden zijn laagspanningsapparaten die in commerciële en industriële omgevingen worden gebruikt om stroom te transporteren, om te leiden en te verdelen naar individuele transformatoren, besturingssystemen, schakelpanelen en verbruikers. Schakelinstallaties regelen de stroom van elektrische stroom om gevaarlijke stroompieken te voorkomen.

Soorten schakelapparatuur
In Noord-Amerika worden drie typen elektrische schakelapparatuur geclassificeerd volgens de ANSI/IEEE- en NEC 2014-normen voor elektrische systemen die wisselstroom leveren.

1. Laagspanningsschakelapparatuur wordt gebruikt voor systemen die werken op minder dan 1 kilovolt (kV).

2. Middenspanningsschakelapparatuur werkt op spanningen van 1 kV tot 75 kV.

3. Hoogspanningsschakelapparatuur werkt met spanningen van 75 kV tot ongeveer 230 kV.

Elektrische schakelapparatuur moet, indien deze buitenshuis wordt gebruikt, in een geschikte NEMA-gecertificeerde behuizing worden geplaatst om deze te beschermen tegen manipulatie en weersinvloeden.

● Laagspanningsschakelaars
Laagspanningsschakelapparatuur omvat schakelaars, laagspanningsstroomonderbrekers, aardlekschakelaars, miniatuurstroomonderbrekers (MCB's), gegoten stroomonderbrekers (MCCB's), hooguitschakelzekeringen (HRC-zekeringen) en elektrische scheiders voor het ontlasten van de stroom.

Deze apparatuur kan worden geconfigureerd voor gebruik binnen of buiten en is geschikt voor spanningen van 208 volt, 240 volt, 480 volt, 600 volt tot 1000 volt. Industriële, gemeentelijke en commerciële gebouwen gebruiken vaak laagspanningsschakelaars om de stroomtoevoer naar HVAC-systemen, verlichting en andere gebouwinstallaties te regelen.

● Middenspanningsschakelaars
Middenspanningsschakelaars maken gebruik van olie-, gas- of vacuümisolatoren en stroomonderbrekers om de stroomtoevoer te onderbreken in geval van een stroompiek of systeemstoring. Isolatoren beschermen en koelen de componenten in de elektrische schakelapparatuur, terwijl de stroomonderbreker de contacten van het circuit uit elkaar trekt om de vlamboog te doven.

Binnen- en buitensystemen worden doorgaans geclassificeerd op 5 kV, 12 kV, 15 kV en 35 kV tot 75 kV om de maximale spanning aan te geven die ze aankunnen. Deze elektrische schakelapparatuur wordt veel gebruikt in elektriciteitscentrales en transmissiestations. Het wordt ook gebruikt om motoren, voedingscircuits en generatoren in industriële en commerciële installaties aan te sturen.

● Hoogspanningsschakelaars
Hoogspanningsschakelaars regelen energiesystemen die werken op minimaal 75 kV. Deze elektrische schakelapparatuur maakt gebruik van scheidingsschakelaars, aardingsschakelaars, hoogstroomschakelmechanismen, zekeringen en stroomonderbrekers om stroom te regelen, te onderbreken, te isoleren en af ​​te voeren.

Omdat elke elektrische storing een extreem krachtige vlamboog kan veroorzaken, moet hoogspanningsschakelapparatuur continu en betrouwbaar functioneren. Deze schakelapparatuur is essentieel voor bedrijven die vaak te maken hebben met elektrische storingen en die regelmatig apparatuur moeten uitschakelen. Het wordt veelvuldig gebruikt in grote elektriciteitsnetwerken en distributienetwerken, evenals in commerciële en industriële complexen.

Isolatietypen voor schakelapparatuur
Bij wisselende spanningen kan schakelapparatuur ook gebruikmaken van verschillende soorten isolatie om onder spanning staande apparaten te beschermen tegen elektrische storingen. Schakelapparatuurbehuizingen maken gebruik van de volgende isolatietypes.

● Gasgeïsoleerde elektrische schakelapparatuur
Gasgeïsoleerde schakelinstallaties (GIS) maken gebruik van stroomonderbrekers die onder druk staand zwavelhexafluoridegas (SF6) gebruiken om geleiders en contacten te isoleren en de vlamboog te doven die ontstaat bij een elektrische storing. Koolstofdioxide (CO2) is een klimaatvriendelijk alternatief voor SF6. Het vervangen van SF6 door CO2 kan de uitstoot van broeikasgassen met 10 ton verminderen gedurende de levensduur van de installatie.

● Luchtgeïsoleerde elektrische schakelapparatuur
Luchtgeïsoleerde schakelinstallaties (AIS) maken gebruik van stroomonderbrekers die perslucht of magnetische kracht gebruiken om de vlamboog te verlengen, zodat deze zichzelf uitdooft.

● Oliegeïsoleerde elektrische schakelapparatuur
Oliegeïsoleerde schakelinstallaties verdampen de minerale olie langs het boogpad dat ontstaat wanneer de stroomvoerende contacten van elkaar loskomen, en omringen deze met een waterstofgasbel die de stroom afvoert en voorkomt dat de boog opnieuw ontstaat.

● Vacuümgeïsoleerde elektrische schakelapparatuur
Vacuümgeïsoleerde schakelinstallaties elimineren moleculen die door elektrische stroom geïoniseerd zouden kunnen worden. Elke vlamboog zal uitgerekt en gedoofd worden, zelfs als de spanning stijgt.

Installatie van schakelapparatuur
Alle elektrische schakelapparatuur moet worden geïnstalleerd door bevoegde vakmensen, in overeenstemming met de geldende veiligheidsvoorschriften, bouwvoorschriften en instructies van de fabrikant. Een correcte installatie garandeert een optimale bedrijfszekerheid.