מערכת שנאי כוח מניעת שריפה ופיצוץ: אמצעים מרכזיים והנחיות בטיחות

שנאי כוח הוא ציוד חשמלי הממיר אנרגיית זרם חילופין (AC) של מתח מסוים לאנרגיית AC של מתחים שונים על בסיס העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית והשראות הדדית. מסווג לפי אמצעי קירור, הוא כולל בעיקר שנאים -יבשים ושנאים שקועים בשמן-. בין הדגמים הנפוצים בתרחישים תעשייתיים ואזרחיים, שנאי הפצה 315 kva ושנאי 33kv עד 415v מיושמים באופן נרחב בשל הביצועים היציבים שלהם. עם זאת, כמו כל ציוד חשמלי, הם עומדים בפני סיכוני שריפה ופיצוץ, ולכן שליטה בטכנולוגיות למניעת שריפות ופיצוצים היא חיונית. JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD, יצרנית מקצועית של ציוד הולכת וחלוקת כוח, צברה ניסיון עשיר בהבטחת בטיחות השנאים כגון שנאי הפצה 315 kva ושנאי 33kv עד 415v במהלך הייצור והתרגול.

א. סכנות שריפה של רובוטריקים כוח

שנאי כוח מורכב ממעגל מגנטי סגור שלם המורכב מעמודי ליבה או עצים, ומפיתולים העשויים מחוטי נחושת או אלומיניום מבודדים, היוצרים את הפיתולים הראשוניים והמשניים של השנאי. למעט שנאים -מיובשים-קטנים, רוב השנאים (כוללשנאי חלוקה 315 kvaושנאי 33kv עד 415v המשמשים בפרויקטים רבים) מאמצים מצב קירור טבעי שקוע בשמן-, שבו שמן בידוד משמש כבידוד בין פיתולים לאמצעי קירור.

נקודת ההבזק של שמן בידוד בשנאים היא בערך 135 מעלות, שקל לאידוי ולצריבה, ויכול ליצור תערובת נפיצה כאשר מערבבים אותה עם אוויר. האטמים והתומכים המבודדים בתוך השנאי עשויים ברובם מחומרים דליקים אורגניים כגון קרטון, חוט כותנה, בד ועץ. לדוגמה, שנאי של 1000kVA משתמש בכ-0.012 מ"ר של עץ, 40 ק"ג נייר ו-1 ט שמן בידוד. עבור שנאי חלוקה 315 kva, למרות שצריכת חומרים דליקים קטנה יותר, לא ניתן להתעלם מסיכון השריפה.

ברגע שמתרחש עומס יתר או קצר חשמלי בתוך השנאי (כגון שנאי 33kv ל-415v בתהליך המרת הספק), חומרים דליקים ושמן יתפרקו, יתרחבו ואף יתאדו תחת פעולת טמפרטורה גבוהה, ניצוצות חשמליים או קשתות חשמליות, מה שיגרום ללחץ הפנימי של השנאי לעלות בחדות. הדבר עלול להוביל לפיצוץ מעטפת השנאי, כמות גדולה של ריסוס ושריפה של שמן בידוד וזרימת השמן הבוערת תרחיב עוד יותר את סכנת השריפה.

II. הגדרות בטיחות של שנאי כוח

על פי הדרישות שלקוד לתכנון מיגון אש של מבנים, הגדרות הבטיחות של שנאי כוח (כולל שנאי הפצה 315 kva ושנאי 33kv עד 415v) יתאימו לדרישות הבאות:

דרישת דירוג עמידות אש: דירוג עמידות האש של חדרי שנאים שקועים בשמן- וחדרי התקני חלוקת חשמל במתח גבוה- לא יהיה נמוך מדרגה II. תכנוני מיגון אש אחרים יבוצעו בהתאם להוראות הרלוונטיות של קודים כגוןקוד לתכנון הגנת אש של מאובנים-תחנות כוח ותחנות משנהGB 50229.

עקרון בנייה עצמאי: חדרים לשנאי כוח שקועים-בשמן, קבלים במתח גבוה-מלאים בשמן דליק ומתגי-שמן רבים צריכים להיבנות באופן עצמאי. כשזה ממש קשה, אפשר לסדר אותם בצמוד למבנים אזרחיים, אבל יש להשתמש בחומות אש להפרדה, והם לא יהיו צמודים למקומות מיושבים בצפיפות. דרישה זו חשובה במיוחד עבור שנאי 33kv עד 415v המשמש באזורי מסחר ומגורים.

הגבלת פריסה באזורים מסוכנים: תחנות המרת כוח וחלוקת החשמל לא יוצבו בבתי מלאכה מסוג A או B או ייבנו בצמוד אליהם, ולא יוצבו באזורים מסוכנים של סביבות גז נפיץ או אבק. עבור תחנות טרנספורמציה וחלוקה של 10kV ומטה המיועדות לסדנאות Class A ו-B, הן יכולות להיבנות בצמוד לצד אחד כשהן מופרדות באמצעות חומת אש ללא פתחי דלת וחלונות, ויעמדו בהוראות הרלוונטיות של התקנים הלאומיים הנוכחיים כגוןקוד לתכנון מתקני חשמל באטמוספירות נפיצותGB 50058. כאשר תחנת החלוקה של בית מלאכה מסוג ב' חייבת להיות בעלת חלונות על חומת האש, יוגדרו חלונות אש מסוג א' אטומים וקבועים.

מרחק הפרדת אש: מרחק הפרדת האש בין מבנים אזרחיים מרובי-קומות ותחנות טרנספורמציה וחלוקה יעמוד בהוראות שלקוד לתכנון מיגון אש של מבנים. מרחק הפרדת האש בין 10kV ומתחת לקופסה-שנאים ובניינים לא יפחת מ-3.00 מ'. שנאי הפצה 315 kva המשמש לעתים קרובות כשנאי מסוג-תיבה יעמוד בקפדנות בדרישת המרחק הזו.

דרישות מיוחדות לסידור פנימי: כאשר יש לארגן חדרים לשנאי כוח שקועים-בשמן, קבלים-במתח גבוה מלאים בשמן דליק ומתגי-שמן בבניינים אזרחיים עקב תנאים, הם לא יהיו מסודרים בקומה העליונה, בקומה התחתונה, או בסמוך למקומות המאוכלסים בצפיפות בחדרים הבאים, במקומות המאוכלסים בצפיפות: רצפה או רצפת המרתף הצמודה לקיר החיצוני;

כל הדלתות של חדר השנאים יובילו ישירות ליציאות בחוץ או ליציאות בטוחות; מעל חלקי הפתיחה של הקיר החיצוני, יוגדר סכך אש בלתי דליקה ברוחב של לא פחות מ-1.0 מ' או קיר אדן חלון בגובה של לא פחות מ-1.20 מ';

חדר השנאים יופרד מחלקים אחרים על ידי קיר מחיצה בלתי-דליק עם מגבלת עמידות אש של לא פחות מ-2.00h ולוח רצפה בלתי{2}}דליק עם גבול עמידות אש של לא פחות מ-1.50h. לא ייפתחו פתחים בקיר המחיצה ובלוח הרצפה; כאשר יש לפתוח דלתות וחלונות בקיר המחיצה, יוגדרו דלתות וחלונות אש מסוג A;

קיר שאינו- דליק עם גבול עמידות אש של לא פחות מ-2.00h ישמש להפרדת חדרי שנאים זה מזה וחדרי שנאים מחדרי החלוקה;

חדרי שנאי כוח שקועים ב-שמן, חדרי מתג נפט מרובי- וחדרי קבלים- במתח גבוה יהיו מצוידים במתקנים למניעת דליפת שמן. מתקן אחסון שמן לתאונות שיכול לאחסן את כל השמן של השנאי יוצב מתחת לשנאי הכוח השקוע-בשמן; יותקנו התקני אזעקת אש; יותקנו מתקני כיבוי-המתאימים לקיבולת השנאי השקוע-בשמן וקנה המידה של הבניין.

לְפִיקוד לתכנון מיגון אש של מבנים, מערכות כיבוי ערפל מים מומלצות לשנאים שקועים בארגונים תעשייתיים וכרייה-שנאים שקועים בקיבולת בודדת של 40MVA ומעלה, שנאים שקועים בתחנת כוח-שנאים שקועים בקיבולת בודדת של 90MVA ומעלה, תחנות משנה עצמאיות שמן-שנאים שקועים עם קיבולת יחידה של 125MVA ומעלה{} חדרי-מתג נפט רבים מלאים בשמן דליק, הממוקמים בבניינים אזרחיים גבוהים-. ניתן להשתמש במערכות כיבוי ערפל מים עדינות לשנאים שקועים בשמן-, בחדרי קבלים במתח גבוה- מלאים בשמן דליק, וחדרי מתג נפט מרובי-.

III. אמצעים למניעת שריפות ופיצוצים לאונטולוגיה של שנאי כוח

מניעת פעולת עומס יתר: פעולת עומס יתר לטווח ארוך תגרום להתחממות הפיתול, להזדקן הדרגתי של הבידוד, וכתוצאה מכך לקצר בין-בסיבובים, קצרים משלב-ל-שלב, קצר באדמה ופירוק שמן. עבור שנאים מדגמים שונים כגון שנאי חלוקה 315 kva ושנאי 33kv עד 415v, יש צורך להתאים את העומס באופן סביר בהתאם לקיבולת המדורגת שלהם.

הקפידו על איכות שמן הבידוד: אם שמן הבידוד של השנאי אינו באיכות ירודה או מכיל יותר מדי זיהומים ולחות במהלך אחסון, שינוע או תפעול ותחזוקה, חוזק הבידוד שלו יקטן. כאשר חוזק הבידוד יורד לערך מסוים, השנאי יקצר, ויגרום לניצוצות חשמליים, קשתות חשמליות או טמפרטורות מסוכנות. לכן, יש לבדוק באופן קבוע את איכות השמן של השנאי הפועל (במיוחד שנאי הפצה בשמן-שטובל 315 kva) ולהחליף בזמן את השמן הלא מוסמך.

מנע הזדקנות ונזקים של בידוד ליבת הברזל: הזדקנות בידוד ליבת הברזל או נזק של תותבי בורג מהדקים יגרום לזרמי מערבולת גדולים בליבת הברזל, מה שיוביל לחימום-לטווח ארוך של ליבת הברזל ולהזדקנות הבידוד. בעיה זו עשויה להופיע גם בשנאי 33kv ל-415v שפועל זמן רב, ולכן נדרשת בדיקה שוטפת.

מניעת נזקי בידוד במהלך תחזוקה: בעת הרמת הליבה במהלך תחזוקת השנאים, יש לשים לב להגנה על הפיתולים או התותבים המבודדים. אם נמצאו שריטות או נזקים, יש לטפל בהם בזמן כדי למנוע סכנות בטיחותיות. דרישת תחזוקה זו חלה על כל השנאים כולל שנאי הפצה 315 kva.

הקפידו על מגע טוב של המוליכים: מגע לקוי במפרקים הפנימיים של הפיתול, נקודות חיבור בין פיתולים, חיבורים המובילים לתותבי צד במתח גבוה ונמוך ונקודות משען שונות במחליף הברזים יגרמו להתחממות יתר מקומית, לפגיעה בבידוד ולגרום לקצרים או מעגלים פתוחים. הקשת החשמלית בטמפרטורה- הגבוהה שנוצרת בזמן זה תפרק את שמן הבידוד, תפיק כמות גדולה של גז ותגביר את הלחץ בתוך השנאי. אם הלחץ יעלה על ערך הגדרת ההגנה של ממסר הגז ואינו מקל, יתרחש פיצוץ.

מניעת פגיעות ברק: אספקת החשמל של שנאי כוח מגיעה בדרך כלל מקווים עיליים, הפגיעים לפגיעות ברק, והשנאי יישרף עקב התמוטטות בידוד. יש לחבר את חוט ההארקה של מעצור הברקים לנקודה הנייטרלית במתח נמוך- של השנאי ולבורג ההארקה של מיכל השמן לצורך הארקה. עבור שנאי הפצה מקורקעים של 3-10kV Y/YO או Y/Y באזורים מועדים-לברקים, כדי למנוע חדירת גלי ברק מצד המתח הנמוך-, יש להתקין סט של בולמי ברקים בצד המתח הנמוך-. יש להתקין מעצור ברקים מסוג -שסתום גם כאשר הנקודה הנייטרלית בצד המתח הנמוך אינה מוארקת.

הגנת קצר- אמינה: כאשר מתרחש קצר חשמלי בפיתול או עומס השנאי, השנאי ישא זרם קצר- גדול. אם מערכת ההגנה נכשלת או שערך הגדרת ההגנה גדול מדי, השנאי עלול להישרף. לכן, יש להתקין התקן אמין להגנה מפני קצר-. זוהי ערובה בטיחותית הכרחית עבורשנאי 33kv עד 415vבמערכת אספקת החשמל.

שמור על הארקה טובה: עבור מערכות-מתח נמוך המשתמשות בהארקה נייטרלית מגן, יש להארקה ישירות את הנקודה הנייטרלית בצד-המתח הנמוך של השנאי. כאשר עומס התלת-פאזי אינו מאוזן, זרם יופיע בקו הנייטרלי. כאשר זרם זה גדול מדי והתנגדות המגע גדולה, תופיע טמפרטורה גבוהה בנקודת ההארקה, ותצית חומרים דליקים מסביב. התנגדות הארקה של שנאים בעלי קיבולת של 100kVA או פחות לא תעלה על 10Ω.

מניעת התחממות יתר: יש לעקוב אחר שינוי הטמפרטורה של השנאי במהלך הפעולה. אם המוליך מתפתל השנאי הוא בידוד מסוג A, המבודד שלו הוא בעיקר נייר וחוט כותנה. לטמפרטורה יש השפעה רבה על הבידוד וחיי השירות. על כל עלייה של 8 מעלות בטמפרטורה, חיי הבידוד יפחתו בכ-50%. חיי השירות של השנאי הם כ-20 שנים כאשר הוא פועל בטמפרטורה רגילה (90 מעלות); אם הטמפרטורה עולה ל-105 מעלות, חיי השירות הם 7 שנים; אם הטמפרטורה עולה ל-120 מעלות, חיי השירות הם רק שנתיים. לכן, כאשר השנאי פועל, יש להקפיד על אוורור וקירור טובים. עבור שנאים עם ייצור חום גדול כגון שנאי חלוקת 315 kva, ניתן לאמץ אוורור מאולץ במידת הצורך כדי להפחית את עליית הטמפרטורה של השנאי.

הצטיידו במתקני -כיבוי אש מתאימים: חדר השנאים צריך להיות מצויד במתקני -כיבוי אש תואמים, כגון ציוד גילוי ואזעקה כגון גלאי אש בכבלים-לניאריים קבועים-, מערכות כיבוי אש אוטומטיות כגון פחמן דו חמצני או ערפל מים, ומערכות תאורת חירום. קווי המתקנים והציוד לכיבוי אש- יכולים להיות עשויים מנחושת-מבודד מליבת מינרליים, עמידים בטמפרטורה-גבוהה, עמידים בפני אש- או כבלים אחרים עמידים בפני אש- כדי לעמוד בדרישות הלחימה- באש.

בדיקה ותחזוקה שוטפת: יש לבדוק ולתחזק את השנאי הפועל באופן שוטף, לרבות בדיקה האם הקול, מפלס השמן, הארקה, התקן הגנת מדחום, התותב והניקיון הכללי של השנאי תקינים ותקין, על מנת לזהות מוקדם סכנות נסתרות ולטפל בהן בזמן.

אודות JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTD

כיצרנית מקצועית של ציוד הולכת והפצת כוח,JINSHANMEN TECHNOLOGY CO., LTDתמיד לקחה את בטיחות המוצר בתור הליבה, ומיישמת בקפדנות תקנים למניעת שריפות ופיצוץ בייצור שנאים כגון שנאי הפצה 315 kva ושנאי 33kv עד 415v. החברה מייצרת בעיקר שנאי כוח טבולים בשמן, שנאי כוח יבשים מסוג -, שנאי כוח מפותלים תלת-תלת מימדיים, שנאי כוח מפותלים -יבשים מסוג תלת-שנאי כוח מפותלים,-שנאים יבשים מסוג-מוגנים לפיצוץ,-סוג שנאים, פיצוץ כרייה-, עמידי עומס ניידים{10} שנאי כוח, שנאים -יבשים מסוג קטרים, וכן תחנות משנה מוכנות, תחנות משנה מודולריות, תחנות משנה מסוג קופסאות אנרגיית רוח, מתג מתח גבוה ונמוך וציוד הולכה והפצה אחר. עם טכנולוגיית ייצור מתקדמת ומערכת בקרת איכות קפדנית, JINSHANMEN TECHNOLOGY מספקת פתרונות ציוד הולכת והפצת כוח אמינים ובטוחים ללקוחות גלובליים.