Typy schémat napájení a oblasti jejich použití

Hlavním problémem v distribuci nízkého napětí je výběr obvodu. Správně navržený obvod by měl zajistit spolehlivost napájecího zdroje. elektrické přijímače v souladu s mírou jejich odpovědnosti, vysokými technickými a ekonomickými ukazateli a jednoduchostí provozu sítě.

Všechny obvody, se kterými se v praxi setkáváme, jsou kombinacemi samostatných prvků — napáječů, kmenů a větví, pro které přijmeme následující definice:

feeder — vedení určené k přenosu elektřiny z rozvaděč (panel) do distribučního bodu, dálnice nebo samostatného elektrického přijímače;

dálnice - vedení určené k přenosu elektřiny do několika distribučních míst nebo k ní připojených spotřebitelů energie v různých místech,

pobočka – odchozí linka:

a) z hlavního vedení a určeného k přenosu elektřiny do distribučního místa nebo elektrického přijímače,

b) z distribučního místa (rozvaděče) a je určena pro přenos elektřiny do jednoho elektrického přijímače nebo do více malých elektrických přijímačů zařazených do „okruhu“.

V budoucnu se všechny přivaděče, dálnice a větve od posledního k distribučním místům budou nazývat napájecí síť a všechny ostatní větve - distribuční síť.

Jedním z hlavních problémů řešených při návrhu obchodních sítí je volba mezi hlavním a radiálním schématem distribuce energie.

Ve schématu páteřního napájení jedno vedení – hlavní vedení – slouží, jak je naznačeno, několika distribučním bodům nebo přijímačům, které jsou k němu připojeny v různých bodech, s radiálním napájením, každé vedení je paprskem spojujícím síťový uzel (rozvodna, rozvodna bod) s jedním uživatelem. V celkovém komplexu sítě lze tato schémata kombinovat.

Aby distribuce zásob mohla být ovlivňována dálnicemi, z nichž každá zásobuje určitým počtem bodů, od posledně jmenovaných k přijímačům, mohou se radiální linie rozcházet.

Typická schémata napájení pro průmyslové závody

Radiální diagram znázorněný na Obr. 1, a, se používá v případech, kdy existují jednotlivé uzly s dostatečně velkým soustředěným zatížením, ve vztahu k nimž rozvodna zaujímá víceméně centrální místo.

Rýže. 1. Schémata distribuce elektrické energie z rozvoden k elektrickým přijímačům: a — radiální; b – hlavní lano se soustředěným zatížením; c — kmenové vedení s rozloženou zátěží.

S radiálním schématem mohou jednotlivé dostatečně výkonné elektrické přijímače přijímat energii přímo z rozvodny a skupiny méně výkonných a blízko sebe umístěných elektrických přijímačů - prostřednictvím distribučních bodů instalovaných co nejblíže geometrickému středu zátěže. Nízkonapěťové napáječe jsou připojeny k rozvodnám k hlavním rozvaděčům přes jističe a pojistky nebo přes vzduchové jističe.

Radiální obvody s přímým napájením z rozvoden zahrnují všechny napájecí obvody pro vysokonapěťové elektrické přijímače, buď z vysokonapěťového rozvaděče v rozvodně, nebo přímo ze snižovacího transformátoru, pokud je přijato schéma "blokový transformátor - elektrický přijímač". .

Schémata napájení kufru platí v následujících případech:

a) když má zatížení koncentrovaný charakter, ale jeho jednotlivé uzly jsou umístěny ve stejném směru vzhledem k rozvodně a v relativně malých vzdálenostech od sebe a absolutní hodnoty zatížení jednotlivých uzlů jsou nedostatečné pro racionální využití radiálního schématu (obr. 1, 6);

b) když je zatížení rozloženo s různým stupněm rovnoměrnosti (obr. 1, c).

V kmenových obvodech se soustředěným zatížením se připojení samostatných skupin elektrických přijímačů, stejně jako radiálních obvodů, obvykle provádí prostřednictvím distribučních bodů.

Úkol správného umístění distribučních míst je obzvláště důležitý. Hlavní ustanovení, která je v tomto případě třeba dodržet, jsou následující:

a) délka přivaděčů a dálnic by měla být minimální a jejich trasa by měla být pohodlná a dostupná;

b) minimalizovat a pokud možno zcela vyloučit případy zpětného (ve vztahu ke směru toku elektřiny) napájení elektrických přijímačů;

c) distribuční místa by měla být umístěna na místech vhodných pro údržbu a zároveň tak, aby nezasahovala do výrobních prací a neblokovala cesty.

Elektrické přijímače mohou být připojeny k distribučním místům nezávisle na sobě, nebo kombinovány do skupin — „řetězců“ (obr. 2 -b).

Rýže. 2 Schémata připojení elektrických přijímačů k distribučním místům: a — nezávislé připojení; b — řetězové spojení.

Daisy-chain se doporučuje pro nízkopříkonové elektrické přijímače blízko sebe, ale ve značné vzdálenosti od distribučního místa, v důsledku čehož lze dosáhnout významných úspor ve spotřebě drátu. V tomto případě však nesmí být v jednom okruhu zapojeny jednofázové a třífázové elektrické spotřebiče.

Kromě toho se z provozních důvodů nedoporučuje spojovat:

a) více než tři elektrické přijímače celkem;

b) elektrické přijímače mechanismů pro různé technologické účely (např. elektromotory kovoobráběcích strojů s elektromotory vodovodních jednotek).

Pro distribuované zatížení na dálnici se doporučuje, aby elektrické přijímače byly připojeny přímo k dálnicím, a ne přes distribuční body, jak je obvyklé ve schématech diskutovaných výše.

V souladu s tím jsou na dálnice s rozložením zatížení kladeny následující dva hlavní požadavky:

a) pokládka dálnic musí být provedena v nejnižší možné výšce, ne však níže než 2,2 m od podlahy;

b) konstrukce dálnic musí umožňovat časté větvení elektrických přijímačů a při pokládce na přístupných místech vyloučit možnost dotyku živých částí.

Dálnice provedené formou tyto požadavky splňují pneumatiky v uzavřených kovových krabicích.

Přípojnice se obecně používají v dílnách, kde jsou elektrické přijímače uspořádány ve více či méně pravidelných řadách a kde je navíc možný častý pohyb zařízení. Takové dílny zahrnují mechanické dílny, dílny pro mechanické opravy, nástrojářské a jiné podobné dílny podle povahy uspořádání zařízení a podmínek prostředí.

Při koncentrovaném zatížení, kdy je počet odboček ze sítě relativně malý, musí být elektrická síť položena mnohem výše, přičemž je třeba zvolit místa, kde je možné vyplnit holé vodiče (přípojnice nebo vodiče) nebo izolované vodiče. Zároveň se kvůli chybějícímu průběžnému uzavírání zvyšuje produktivita linky a celá konstrukce zlevňuje.

Síťové napájení elektrické osvětlení, zpravidla není připojen k napájecím přivaděčům a dálnicím, ale je prováděn samostatnými sítěmi od sběrnic hlavních rozvaděčů rozvoden.

V případě schémat "blokový transformátor - síť" se osvětlovací sítě nejčastěji rozvětvují z hlavních úseků elektrické sítě. Oddělení elektrických a osvětlovacích sítí je způsobeno následujícími okolnostmi:

a) relativně nízké ztráty napětí povolené v sítích osvětlení,

b) možnost vypnutí celé napájecí sítě při zachování dodávky osvětlení.

Výjimka z tohoto obecného pravidla je povolena pro objekty druhořadého významu s nízkou zátěží a nezodpovědnou zrakovou prací, jakož i pro napájení nouzového osvětlení.

Volbu napájecího schématu významně ovlivňuje také potřeba snížení výkonu pro spotřebitele elektřiny 1. a 2. kategorie.

U elektrických přijímačů I. kategorie musí být napájení ze dvou nezávislých zdrojů, mezi které mohou patřit výkonové transformátory, pokud jsou připojeny k různým, vzájemně nepropojeným úsekům rozváděče vysokého napětí. V tomto případě musí mít záložní zdroj elektrických přijímačů automatické zapínání (ATS).

Obvykle mají nejkritičtější instalace náhradní jednotky pro případ poruchy nebo preventivní opravy pracovních jednotek. Zařazení rezervních jednotek může být i automatické, v případě potřeby dle podmínek technologického postupu. Příkladem automatického vzájemného snížení dvou jednotek je schéma na obr. 3.

Rýže. 3. Schémata redundance napájení pro nízkonapěťové spotřebitele elektřiny. 1 — zařízení pro ruční nebo automatické zapínání a vypínání; 2 — zařízení pro ruční nebo automatické spínání.

U elektrických přijímačů 2. kategorie se záložní zdroj zapíná činnostmi konajícího personálu, principy konstrukce obvodů však zůstávají stejné jako u spotřebičů elektřiny 1. kategorie pouze s tím rozdílem, že druhý zdroj napájení nemusí být nezávislý.

Pro skupiny uživatelů nízkého napětí je možné použít dvě radikálně odlišná schémata snížení výkonu, znázorněná na Obr. 3.

Podle schématu a jsou spotřebiče elektřiny rozděleny do dvou skupin, z nichž každá má samostatný zdroj napájení, a proto jsou oba zdroje obvykle zapnuty. Podle schématu b jsou elektrické spotřebiče napájeny jedním z napájecích zdrojů a druhý je záložní. V obou případech musí být každý napáječ navržen pro celkové zatížení dvou skupin elektrických přijímačů, ale schéma je vhodnější, protože má menší ztráty výkonu a větší provozní spolehlivost.

Volbu energetického plánu ovlivňuje také tok výroby. Například elektrické přijímače všech mechanismů vzájemně propojených určitou technologickou závislostí musí být také kombinovány z hlediska normálního a záložního napájení.