Распределительное устройство (РУ) представлено коммутационными аппаратами и устройствами (в том числе и защитными), соединяющимися сборными шинами. Оборудование принимает и распределяет энергию по потребителям, при условии одинакового напряжения.
Распределительное устройство (РУ) представлено коммутационными аппаратами и устройствами (в том числе и защитными), соединяющимися сборными шинами. Оборудование принимает и распределяет энергию по потребителям, при условии одинакового напряжения.
Различают 10 основных групп РУ. Изделия могут быть представлены:
- Сборными камерами оснащения.
- Комплексными распределяющими механизмами.
- Частным учитывающим оборудованием.
- Комплексными трансформаторными подстанциями.
- Автоматическими регуляторами напряжения.
- Щитами для распределения.
- Шкафами распределительными низковольтными.
- Шкафами по учету электроэнергии наружной установки в частные домовладения.
- Оборудованием, контролирующим напряжение с помощью специальных устройств.
- Главными распределительными щитами.
Дополнительные классификации
Существует две группы. Первая представлена открытыми распределительными устройствами (ОРУ). Вторая — закрытыми распределительными устройствами (ЗРУ).
Элементы для сборки ОРУ устанавливаются на открытых площадках, при этом без защиты от повреждений, наносимых природой и климатом. Рабочим напряжением тока является — 27,5 кВ. Самым надёжным основанием под ОРУ считается бетон. Расстояние между элементами выбираются согласно ПУЭ.
Преимущества ОРУ: главным достоинством над ЗРУ является незамысловатая инсталляция и монтаж оборудования. ОРУ позволяет применять много электронных аппаратов. Благодаря этому их используют на больших предприятиях для высоких напряжений.
Недостатки ОРУ: главный минус — затруднение установки и работы аппаратуры ОРУ в неблагоприятных условиях природы. Слишком жаркий или холодный климат приводит к быстрому износу изделий. Кроме того, ОРУ занимает в три раза больше места, чем ЗРУ.
Проводники ЗРУ располагаются всегда в помещениях. Это обеспечивает защиту от негативного воздействия климата и непогоды. Возможно оснащение оборудования в герметичных установках на свежем воздухе посредством обычных счётчиков. Рабочее напряжение — 35 кВ.
При использовании ЗРУ в холодных климатических условиях предлагается специальная улучшенная модель оборудования с особым напряжением (не выше 800 кВ).
Преимущества ЗРУ. Полная заводская готовность. Возможна эксплуатация в условиях сложного климата. Размещение ЗРУ возможно в стенах (для эстетичности) при строительстве. Большой срок годности и маленький процент износа. Габаритные транспортировочные размеры.
Недостатки ЗРУ. Дорогая установка и монтаж оборудования. Трудность локализации аварии (пожаров, взрывов) при крупных авариях в оборудование ЗРУ. Высокая стоимость.
РУ бывают:
- Традиционными: все устройства управления, приборы и дисплеи находятся на передней панели. Все остальное находится на внутренней стороне платы.
- Функциональными: сортировочное оборудование с дополнительным распределительным устройством и узлами для функций подключения, монтажа и взаимоподключения.
РУ по функциональным возможностям ещё делят на:
- Главные: отвечают за основные передачи напряжения;
- Убывающие или увеличивающие: отвечают за выдачу определённого напряжения на устройство.
- Для личных нужд: отвечают за передачу электричества на станции или подстанции
Как подобрать схему
Схема подбирается по количеству подключений и активному постоянному напряжению. Есть факты, влияющие на схему.
При этом уделяют внимание:
- Системам электростанций.
- Характеристикам генераторных установок.
- Связующих количество линий.
- Схемам и уровням напряжения.
- Показателям токов короткого замыкания.
- Рабочим возможностям РУ по схемам.
- Типу – ЗРУ, ОРУ, КРУ, КРУЗ
Важно учитывать характеристики схемы. Большое значение имеют габариты и надёжность схемы электроснабжения. Прежде всего, определяются с целью установки схемы. Стоит тщательно выбирать поставщика и состояние схемы.
Классификация по структуре схем
Классификация по структуре используемых схем делится на два основных типа:
- Радиальные: реализуется путём прокладки нескольких кабельных потоков без ответвлений. Расположением являются сборные шины, поэтому поломка в одном из кабелей приводит к выводу из строя всего устройства, работающего по радиальной схеме. Поэтому такую схему довольно редко используют и, в основном, на более дешёвых предприятиях, что дает возможность сэкономить.
- Кольцевые: соединяются между собой, образуя кольцо. Все компоненты линия и трансформатор присоединены посредством двух соседних выключателей. Данные схемы предусматривают в себя добавление новых компонентов или замену старых. Поломка кольцевого типа схемы будет не так плачевна.
Основным моментом в выборе радиального или круглого распределительного устройства выступает общее количество автоматических выключателей на одно соединение. Также учитывается количество шинных систем. Наиболее распространенное применение: две системы сборных шин с четырьмя переключателями для трех подключений (диаграмма 4/3). Может быть адаптирован для радиальных и кольцевых РУ.
Кроме того, принимая решение о покупке распределительного устройства, следует учитывать, что схемы работы распределительного устройства создаются с учетом расширения сетевой перспективы.
О распределительных устройствах до 1000 В
Распределительные устройства предназначены для установки в крытых помещениях, где расположены специальные шкафы (электрические щиты). Устройства 220/380В относятся к классу напряжения 0,4 кВт. Их выполняют для поставки электроэнергии потребителям или непосредственно для конкретной электрической установки, в соотношении с их предназначением.
Распределительные устройства 0,4 кВт — конструкции с максимальными возможностями. Предусмотрено оснащение защитной аппаратурой, включающей предохранители с плавкими свойствами и выключатели-автоматы; рубильными устройствами; разъединяющими выключателями; сборными шинами для их соединения; клеммными колодками, подключающими линии кабеля пользователей.
Комплектация
В низковольтных щитах устанавливают не только силовые цепи, но и другие сопутствующие устройства и цепи.
Среди них стоит выделить:
- устройства, учитывающие электроэнергию, силовые трансформаторы;
- цепи для отображения и сигнализации позиции коммутационной аппаратуры;
- аппаратура, позволяющая измерять и контролировать силу напряжения и тока в отдельных участках электрической цепи прибора;
- в сетях типа ІТ устройства индикации и предохранения от замыкания;
- приборы автоматического введения в работу резервных устройств и контуров;
- прибор для управления устройствами коммутационного типа удаленно (приборы с моторными приводами).
К разряду указанных механизмов относятся и щиты постоянного тока (они распределяют электрический ток от преобразователей и аккумуляторных батарей с целью обеспечения питанием оперативных цепей электрооборудования и автоматических устройств или приборов защиты релейного вида).
О высоковольтных распределительных устройствах
Оборудование распределения с напряжением 1000 В и больше располагаются в середине помещения (их называют устройствами закрытого типа или ЗРУ) и за пределами помещений (устройства открытого типа или ОРУ).
В первых аппаратуру помещают в КСО (сборные камеры одностороннего обслуживания) или в КРУ (комплектные распределительные устройства).
КСО являются достаточно популярными изделиями. Во-первых, конструкции можно легко установить в помещении с небольшой площадью, поскольку их можно смонтировать впритык к стене или к другой поверхности, в том числе и друг к другу тыльной стороной. Во-вторых, в таких камерах есть несколько отделений, каждое из которых закрыто специальной сеткой или дверцей.
Комплектация КСО зависит от ее предназначения. Внутри камеры может находиться ряд компонентов. Речь о высоковольтных выключателях (питают отходящие линии), разъединителях, силовых трансформаторах, рычагах управления, приводах выключателей, низковольтных цепях, защитных устройствах, рассчитанных на управление конкретной линией системы, трансформаторах напряжения, предохранителях и разрядниках.
КРУ — комплектные распределительные устройства. Отличие от РУ в том, что они поступают на место сборки и эксплуатации полностью укомплектованными всеми необходимыми на конкретном объекте приборами и устройствами: включения, защиты, контроля, коммутации, распределения и т.д. Имеют вид короба (шкафа) с отдельными рабочими отсеками для трансформаторов, приборов, рубильников, входящих и выходящих шин.
Чаще всего шкаф имеет выдвижную (выкатную) часть. Это существенно упрощает процесс обслуживания и ремонта. Оборудование, которое находится в этой части, бывает разным. Это зависит от особенностей энергопотребления каждого объекта (разрядников, трансформаторов, выключателей).
Выдвижной отсек сконструирован таким образом, что можно не отключать полностью энергоснабжение объекта каждый раз при любых работах, в том числе при проверке состояния рабочих узлов. Конструктивно предусмотрены три позиции: рабочая, контрольная и ремонтная.
В рабочем положении все цепи остаются подключёнными. В контрольном положении главные цепи остаются подключенными. Это особенно важно для работы предприятий непрерывного цикла, где нельзя прерывать энергоснабжения основных технологических линий. В зависимости от необходимости отключается только вспомогательные и второстепенные цепи.
В ремонтном положении размыкаются все цепи, а выдвижной отсек извлекается из шкафа для замены вышедших из строя элементов.
Есть конструктивные требования к удобству обслуживания таких узлов — усилие при выдвижении отсека не должно превышать 50 килограмм/сил (кгс) или 500Н.
Для безопасности работ в рабочем и контрольном положении при выкатывании отсека стационарные шины, остающиеся под напряжением, закрывают в автоматическом режиме посредством изолирующих створок.
Токопроводящие детали КРУ производятся преимущественно из алюминия, меди или сплавов с наименьшим сопротивлением, технологически предназначенных для передачи энергии. При силе тока до 200А допускается использование стальных шин. Сечение шин и сплавы, из которых они выполнены, подбираются расчётным путем при проектировании и конструировании КРУ. Для чего обращаются к действующим таблицам и нормативам в зависимости от специфики энергопотребления каждого объекта: номинальное потребление, пиковые и пусковые нагрузки.
Для производства вспомогательных цепей предпочтение отдается изолированной проводке из меди. Параметры сечений более 1,5 кв. мм, даже если это сети минимальной мощности. Счетчики энергопотребления присоединяются посредством проводов с сечением не меньше 2,5 кв. мм. Требование к толщине спаянных соединений — не менее 0,5 кв. мм.
Неподвижные участки цепи производятся из одножильного изолированного провода. Участки, которые складываются и раскладываются при выдвижении отсека, изготавливаются из многожильного провода, который не может сломаться при многократных изгибах. Для того, чтобы отсоединить выдвижной отсек от цепей шкафа, применяются штепсельные разъёмы.
Система заземления и все компоненты изоляции КРУ обязаны отвечать расчётным нормативным требованиям на термо- и электродинамическую стойкость при пользовании, пиковых нагрузках и в случае короткого замыкания.
Подвижные детали обязаны отвечать требованиям по механической стойкости и выдерживать определённое производителем количество циклов вкл/выкл, размыкания, открытия и закрытия и т.д. К подвижным узлам в КРУ относятся токопроводящие контакты в пускателях и рубильниках всех сетей, штепсельные разъединители, а также изолированные от сетей детали – двери, корпус выдвижного отсека, защитные шторы.
Требования к минимальному количеству рабочих циклов определяются ПУЭ (Правила устройства электроустановок). Кроме эксплуатационных требований, к КРУ предъявляются требования по безопасности.
При выдвижении отсека все не изолированные части цепи автоматически закрываются изолированными шторками. Эту защиту нельзя случайно открыть, а снять можно только с помощью специальных ключей.
Все узлы, пребывающие под напряжением, разделены внутри шкафа по отсекам изолирующими перегородками. Запрещено использовать для подключения заземления резьбовые фиксаторы корпуса. Для этого предусмотрен резьбовой контакт со специальным знаком или подписью «земля».
Габариты шкафа зависят от размеров узлов, необходимых для энергообеспечения объекта.
Разрешается монтаж выключателей разных типов. Речь об электромагнитных, газовых, маломасляных, вакуумных. Расположение разводки (вторичных цепей) зависит от потребностей объекта.
КРУ устанавливают в помещениях и снаружи. Корпус наружных вариантов (КРУН) защищен от атмосферных осадков.
Схемы подключения в КРУ выполняются секционными или системными способами. В первом случае одна секция питает только одного потребителя. Во втором случае возможно переключение потребления. Это даёт возможность не прерывать электроснабжение, если нет напряжения на одной из шин, а также регулировать нагрузки.
Для стабильности энергоснабжения используют также обходные системы шин. В случае ремонта сети энергоснабжения проводится по ним.
Есть отличия в организации сети по радиальному и кольцевому принципу. В первом варианте один потребитель подключается от одного выключателя. Во втором варианте сеть закольцована и питание возможно от нескольких выключателей. Такая система надежнее и практичнее.