Vrste napajalnih shem in njihova področja uporabe

Glavna težava pri distribuciji nizke napetosti je izbira vezja. Pravilno zasnovano vezje mora zagotavljati zanesljivost napajanja. električni sprejemniki v skladu s stopnjo njihove odgovornosti, visokimi tehničnimi in ekonomskimi kazalniki ter enostavnostjo delovanja omrežja.

Vsa vezja, ki jih srečamo v praksi, so kombinacije ločenih elementov - podajalnikov, debel in vej, za katere bomo sprejeli naslednje definicije:

podajalnik — vod, namenjen prenosu električne energije iz stikalna naprava (plošča) do distribucijske točke, avtoceste ali ločenega električnega sprejemnika;

avtocesta - daljnovod, namenjen prenosu električne energije do več distribucijskih točk oziroma odjemalcev energije, ki so z njo povezani na različnih točkah,

podružnica — odhodna linija:

a) od glavnega voda in namenjen prenosu električne energije do razdelilnega mesta ali električnega sprejemnika,

b) iz distribucijske točke (stikalne plošče) in je namenjen prenosu električne energije na en električni sprejemnik ali na več majhnih električnih sprejemnikov, vključenih v "vezje".

V prihodnje se bodo vsi vodi, avtoceste in odcepi od zadnjega do distribucijskih točk imenovali napajalno omrežje, vse ostale veje pa distribucijsko omrežje.

Eden glavnih problemov, ki se rešuje pri načrtovanju trgovinskih omrežij, je izbira med glavnimi in radialnimi shemami distribucije električne energije.

V shemi hrbtenične oskrbe z električno energijo en vod – glavni vod – služi, kot je navedeno, več distribucijskim točkam ali sprejemnikom, ki so z njim povezani na njegovih različnih točkah, z radialnim dovodom, vsak vod je žarek, ki povezuje omrežno vozlišče (trafopostajo, distribucijo točka) z enim uporabnikom. V celotnem kompleksu omrežja je mogoče te sheme združiti.

Tako da se distribucija zalog lahko izvede z avtocestami, od katerih vsaka oskrbuje več točk, od slednjih do sprejemnikov, se lahko radialne črte razlikujejo.

Tipične sheme napajanja industrijskih obratov

Radialni diagram, prikazan na sl. 1, a, se uporablja v primerih, ko obstajajo posamezna vozlišča z dovolj velikimi koncentriranimi obremenitvami, glede na katere postaja postaja bolj ali manj osrednje mesto.

riž. 1. Diagrami distribucije električne energije od transformatorskih postaj do električnih sprejemnikov: a - radialno; b — glavni vod s koncentriranimi obremenitvami; c — glavni vod s porazdeljeno obremenitvijo.

Z radialno shemo lahko posamezni dovolj močni električni sprejemniki prejemajo energijo neposredno iz transformatorske postaje in skupine manj močnih in tesno razporejenih električnih sprejemnikov - prek razdelilnih točk, nameščenih čim bližje geometrijskemu središču bremena. Nizkonapetostni napajalniki so povezani s transformatorskimi postajami na glavne stikalne plošče prek odklopnikov in varovalk ali prek zračnih odklopnikov.

Radialni tokokrogi z neposrednim napajanjem iz transformatorskih postaj vključujejo vse napajalne tokokroge za visokonapetostne električne sprejemnike, bodisi iz visokonapetostne stikalne naprave v transformatorski postaji bodisi neposredno iz padajočega transformatorja, če je sprejeta shema "blok transformator - električni sprejemnik". .

Sheme napajalne linije se uporabljajo v naslednjih primerih:

a) ko ima obremenitev koncentrirano naravo, vendar se njena posamezna vozlišča nahajajo v isti smeri glede na postajo in na relativno majhnih razdaljah drug od drugega, absolutne vrednosti obremenitev posameznih vozlišč pa so nezadostne za racionalno uporabo radialne sheme (sl. 1, 6);

b) ko je obremenitev porazdeljena z različno stopnjo enakomernosti (slika 1, c).

V glavnih tokokrogih s koncentriranimi obremenitvami se povezava ločenih skupin električnih sprejemnikov, pa tudi radialnih tokokrogov, običajno izvaja prek distribucijskih točk.

Naloga pravilne lokacije distribucijskih točk je še posebej pomembna. Glavne določbe, ki jih je treba upoštevati v tem primeru, so naslednje:

a) dolžina dovodov in avtocest mora biti minimalna, njihova pot pa priročna in dostopna;

b) čim bolj zmanjšati in, če je mogoče, popolnoma izključiti primere obratnega (glede na smer toka električne energije) napajanja električnih sprejemnikov;

c) distribucijske točke morajo biti nameščene na mestih, primernih za vzdrževanje, hkrati pa ne smejo ovirati proizvodnega dela in ne blokirati poti.

Električni sprejemniki so lahko priključeni na distribucijske točke neodvisno drug od drugega ali združeni v skupine - "verige" (slika 2 -b).

riž. 2 Sheme priključitve električnih sprejemnikov na razdelilne točke: a — neodvisna povezava; b — verižna povezava.

Veriga je priporočljiva za električne sprejemnike majhne moči blizu drug drugega, vendar na precejšnji razdalji od distribucijske točke, zaradi česar je mogoče doseči znatne prihranke pri porabi žice. Vendar v tem primeru enofazni in trifazni električni porabniki ne smejo biti povezani v en tokokrog.

Poleg tega iz operativnih razlogov ni priporočljivo povezovati skupaj:

(a) več kot trije električni sprejemniki skupaj;

b) električni sprejemniki mehanizmov za različne tehnološke namene (na primer elektromotorji strojev za rezanje kovin z elektromotorji vodovodnih enot).

Za porazdeljene obremenitve na avtocesti je priporočljivo, da se električni sprejemniki priključijo neposredno na avtoceste in ne prek razdelilnih točk, kot je običajno v zgoraj obravnavanih shemah.

V skladu s tem veljata za avtoceste s porazdeljeno obremenitvijo naslednji dve glavni zahtevi:

a) polaganje avtocest je treba izvesti na najnižji možni višini, vendar ne nižje od 2,2 m od tal;

b) načrtovanje avtocest mora omogočati pogosto razvejanje električnih sprejemnikov in pri polaganju na dostopnih mestih izključiti možnost dotika delov pod napetostjo.

Avtoceste, izdelane v obliki, izpolnjujejo te zahteve pnevmatike v zaprtih kovinskih škatlah.

Zbirke se praviloma uporabljajo v delavnicah, kjer so električni sprejemniki razporejeni v bolj ali manj pravilnih vrstah in kjer so poleg tega možni pogosti premiki opreme. Takšne delavnice vključujejo mehanične, mehanične popravljalne, orodjarske in druge podobne delavnice po naravi razporeditve opreme in okoljskih razmerah.

Pri koncentriranih obremenitvah, ko je število vej iz omrežja sorazmerno majhno, je treba električno omrežje položiti veliko višje, pri čemer je treba izbrati mesta, kjer je možno zapolniti gole žice (zbiralke ali vodnike) ali izolirane žice. Hkrati se zaradi pomanjkanja neprekinjenega zapiranja produktivnost linije poveča in celotna struktura postane cenejša.

Omrežno napajanje električna razsvetljava, praviloma ni povezan z napajalniki in avtocestami, ampak se izvaja z ločenimi omrežji od vodil glavnih stikalnih plošč transformatorskih postaj.

V primeru shem "blokovni transformator - omrežje" so svetlobna omrežja najpogosteje odcepljena od glavnih odsekov električnega omrežja. Ločitev električnega in svetlobnega omrežja je posledica naslednjih okoliščin:

a) sorazmerno nizke izgube napetosti, dovoljene v omrežjih razsvetljave,

b) možnost izklopa celotnega napajalnega omrežja ob ohranjanju napajanja razsvetljave.

Izjema od tega splošnega pravila je dovoljena za objekte drugotnega pomena z majhnimi obremenitvami in neodgovornim vizualnim delom, pa tudi za napajanje zasilne razsvetljave.

Na izbiro sheme oskrbe z električno energijo pomembno vpliva tudi potreba po zmanjšanju moči za porabnike električne energije 1. in 2. kategorije.

Za električne sprejemnike 1. kategorije mora biti napajanje iz dveh neodvisnih virov, ki lahko vključujejo močnostne transformatorje, če so priključeni na različne, medsebojno povezane odseke visokonapetostne stikalne naprave. V tem primeru mora imeti rezervno napajanje električnih sprejemnikov avtomatski vklop (ATS).

Običajno imajo najbolj kritične instalacije rezervne enote za primer okvare ali preventivnega popravila delovnih enot. Vključitev rezervnih enot je lahko tudi avtomatska, če je to potrebno glede na pogoje tehnološkega procesa. Primer samodejnega medsebojnega zmanjšanja dveh enot je diagram, prikazan na sl. 3.

riž. 3. Redundančne sheme za nizkonapetostne porabnike električne energije. 1 — naprava za ročni ali samodejni vklop in izklop; 2 — naprava za ročno ali avtomatsko preklapljanje.

Pri električnih sprejemnikih 2. kategorije se rezervno napajanje vklopi z dejanji dežurnega osebja, vendar načela konstrukcije tokokrogov ostajajo enaka kot pri porabnikih električne energije 1. kategorije z edino razliko, da drugi vir napajanja morda ni neodvisen.

Za skupine nizkonapetostnih uporabnikov je mogoče uporabiti dve radikalno različni shemi za zmanjšanje moči, prikazani na sl. 3.

Po shemi a so porabniki električne energije razdeljeni v dve skupini, od katerih ima vsaka svoj napajalnik, zato sta običajno vklopljena oba napajalnika. Po shemi b se električni porabniki napajajo preko enega od napajalnikov, drugi pa je rezervni. V obeh primerih mora biti vsak podajalnik zasnovan za skupno obremenitev obeh skupin električnih sprejemnikov, vendar je shema boljša, saj ima manjšo izgubo moči in večjo zanesljivost delovanja.

Na izbiro energetskega načrta vpliva tudi tok proizvodnje. Na primer, električne sprejemnike vseh mehanizmov, ki so med seboj povezani prek določene tehnološke odvisnosti, je treba združiti tudi glede normalne in rezervne moči.