威圖與DEHN攜手

共同提供故障電弧保護解決方案

專業解決方案  守護用電安全  

01項目背景 

當物流中心突然斷電，包裹分揀設備、存儲和檢索系統、輸送裝置和分揀站都陷入停滯狀態，哪怕只是想到這種停電事故，物流經理們都會冒出一身冷汗。一旦發生，將大大影響貨物入庫，物流中心可能需要數周的時間進行維修，而在此期間，物流中心只能進行緊急作業，降低物流效率，導致客戶收貨不及時，物流運輸公司也將會遭受巨大損失！

“千里之堤，毀于蟻穴”，造成此類重大損失現象可能只需要一個遺落的工具或一顆不合格的螺釘，它們就能導致開關設備中發生造成弧閃，帶來不堪設想的后果。系統中的部分設備可能會嚴重受損，甚至就此報廢。

02項目需求

那么，如何才能防止此類故障的或至少縮短其持續時間呢？

弧閃問題困擾著許多物流經理。

以他負責規劃供電系統的兩個物流中心為例，這兩個物流中心的能耗非常高，四個低壓配電中心分別通過兩臺獨立的中壓變壓器供電，而在規劃低壓主配電板時，配備C級電弧等級的保護裝置就是關鍵要求之一。據Kretzschmar稱，現在有越來越多的客戶向Elektro Vieweg提出電弧故障保護裝置的需求。

制造開關設備的關鍵是什么？

有源電弧故障保護裝置防止開關設備遭受巨大的損壞，同時還能保護工作人員的安全。為了了解開關設備制造商如何提高自己的專業技能，以及在生產開關設備時需要考慮哪些因素，我們采訪了DEHN的全球客戶經理Lutz Graumann。

1為什么制造商和運營商如此重視故障電弧防護？

在工業企業中，幾乎所有人員密集區域都強制要求保護工作人員安全。這一點必須定期進行風險評估，且在我們的職業安全法規中得到了體現。而低壓開關設備存在若干潛在風險，其中之一就是電弧故障。弧閃除了會給工作人員帶來危險外，還可能因為火災等造成重大的財物損失。

2為什么需要增加故障電弧防護成本？

發生電弧故障事故后，維修或更換設備可能需要數周甚至數月的時間。目前，供應瓶頸正在加劇這種情況。在我看來，有源電弧故障保護始終是合適的應對方案。根據開關設備的不同，有源電弧故障保護裝置需要增加10%至15%的成本。

3規劃故障電弧保護時需要考慮哪些因素？

首先，開關設備和有源電弧故障保護裝置必須同時進行測試。威圖在柏林的IPH試驗室已經對采用VX25 Ri4Power的DEHNshort解決方案進行了此類測試，結果非常理想。此外，我們的開關設備團隊還接受了十分全面的系統安裝培訓。畢竟，只有經過專業的安裝和測試，系統才能正常運行。得益于所有這些措施，我們的客戶才能確保他們的開關設備符合DIN VDE 0660-600-2-1（IEC TS 63107）標準的要求并提供符合DIN EN 61439-2 Supplement 1標準的C級保護。

03解決方案

如果低壓配電設備按照物流中心的要求安裝了所需的有源電弧故障保護裝置，那么配電柜就能在發生電弧故障事故后迅速恢復運行。而在該有源電弧故障保護裝置中，Elektro Vieweg在與威圖合作設計解決方案和計算相關成本后，采用了威圖VX25 Ri4Power，研發了DEHNshort系統，以實現C級電弧故障保護。在DEHNshort系統中，光學傳感器和電流轉換器協同作用，可以快速檢測到電弧故障，進而觸發超速開關設備。作為保護設備，后者可在一毫秒內產生一條平行電流路徑，降低弧閃風險。

從檢測到熄滅弧閃的整個過程僅需幾毫秒。因此，弧閃的范圍將十分有限，只要排除了故障原因，并更換了熄滅設備，開關設備就可以重新接通。DEHNshort系統的傳感器可以識別發生故障的開關設備面板。其安裝方式還可以將開關設備分成幾個保護區域，因此可以快速定位并立即排除故障，然后在短時間內恢復供電并繼續運營。

01VX25 Ri4Power

安全可靠的低壓開關設備，用于機器、設備和配電（最高電流6,300A），配有Flat-PLS、Maxi-PLS母線，并安裝了DEHNshort系統的光傳感器。

02全面測試的解決方案

采用了VX25 Ri4Power的DEHNshort系統已在柏林IPH試驗室（IPH試驗室是一家專門測試高性能電氣技術的機構）進行了測試。除了以可靠的方式熄滅弧閃，此類系統必須能夠在斷開短路電流、斷路器發出電弧故障等情況下防止誤跳閘；與開關設備之間的連接必須能夠承受啟動后電流的機械力。根據DIN VDE 0660-600-2-1（IEC TS 63107）標準的測試，DEHNshort系統符合所有這些要求。測試結果的后續評估按照DIN EN 61439-2 Supplement 1和IEC TR 61641標準進行。

04客戶評價

該開關設備之所以能夠符合要求并如此順利地運行，還離不開項目中所有相關人員之間的出色合作。

Kretzschmar強調道。除了DEHNshort系統獲得認證，DEHN的廣泛培訓也發揮了特別重要的作用。該團隊目前正在為物流中心規劃更多類似的解決方案。Kretzschmar表示：“這些技術現在也已經得到了驗證，我們也將在這些方案中使用同樣的技術。”

什么是A、B和C級電弧等級？

低壓開關設備發生電弧故障事故可能造成嚴重后果。如果沒有采取任何預防措施，開關設備可能會因高壓和超過10,000攝氏度的極端溫度而損壞，甚至完全毀壞。

附近的工作人員也會受到嚴重威脅。為此，DIN EN 61439-2 Supplement 1標準規定了各種電弧等級。

A級

專門用于保護工作人員免受電弧高溫的威脅。此外，電弧故障產生的高壓可能會導致機柜部件以不受控制的方式拋出，因此該等級還需避免這方面的危險。

該等級故障通常可以使用減壓部件（將壓力向上引導），從而避免危險的發生。

B級

除了上述要求，還要求將弧閃限制在開關設備的某一個部分中。這意味著，雖然開關設備受到損壞，但不會完全毀壞。

C級

（最高等級）要求采用適當的設計，將弧閃限制在起始點，或采用適當的裝置（如本例中使用的裝置），在弧閃造成任何損害之前將其熄滅。一旦導致弧閃的故障排除，保護元件被更換，開關設備就可以重新運行。

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