Elektrické silové obvody pro automatizační systémy

Napájecí zdroje pro elektrická zařízení a automatizační systémy jsou dílenské rozvodny, rozvaděče a napájecí jednotky napájecích systémů automatizovaného zařízení, ke kterým není připojena prudce proměnná zátěž (silné elektromotory apod.). Napětí, druh proudu a ovládací a ochranná zařízení jsou zpravidla spojeny a koordinovány s elektrizační soustavou.

Předpokládá se, že spolehlivost napájení elektrických zařízení a elektrických přijímačů automatizačního systému není menší než spolehlivost napájení automatizovaného zařízení. Otázka potřeby omezení se rozhoduje v závislosti na příslušnosti spotřebitelů elektřiny k příslušné kategorii spolehlivosti podle PUE, s přihlédnutím k dostupnosti rezerv v systému napájení zařízení.

Napájecí systém se obvykle skládá z napájecí a distribuční sítě.Obecně lze napájecí systém znázornit ve formě schématu znázorněného na Obr. 1.

Rýže. 1. Schéma a hlavní napájecí zařízení automatizačního systému: 1 — napájecí zdroj, 2 — napájecí deska č. 1, 3 — měřicí deska č. 1, 4 — napájecí zařízení ventilu, 5 — napájecí deska č. 2 , 6 — měřicí deska č. 2, 7 — snímače primárních zařízení atd., 8 — nezávislá zařízení.

Napájecí síť (plné čáry) propojuje napájecí zdroje automatizovaného objektu s panely a napájecími uzly automatizačního systému. Distribuční síť (tečkované čáry) spojuje desky plošných spojů a napájecí jednotky automatizačního systému s jeho jednotlivými spotřebiči.

V závislosti na vzájemné poloze desek (uzlů) napájecího zdroje automatizačního systému a napájecích zdrojů, jakož i požadavků na redundanci napájecího obvodu, mohou být: radiální s jednostranným (obr. 2, a ) nebo oboustranný (obr. 2.6) zdroj, rack s jednostranným (obr. 2, d) nebo oboustranným napájením z jednoho (obr. 2, e) nebo dvou (obr. 2, f) nezávislých radiálně-hlavňové zdroje (obr. 2, c).

Pokud jsou stínění a napájecí uzly 2 umístěny v různých směrech od zdrojů 1 energie a vzdálenost mezi stíněními je větší než od zdroje ke stíněním, pak jsou použity silové obvody. V tomto případě mohou být štíty (uzly) napájeny jednou linkou z jednoho zdroje nebo dvěma ze dvou nezávislých zdrojů.

Rýže. 2. Schéma napájecí sítě napájecí soustavy

Hlavní napájecí obvody se používají, když je vzdálenost mezi štíty a uzly mnohem menší než ke zdroji energie. Napájení podle síťových obvodů může být zajištěno z jednoho nebo dvou nezávislých zdrojů. Napájení z jednoho zdroje může být napájeno pouze štíty, které umožňují přerušení napájení.

Distribuční sítě jsou obvykle radiální, to znamená, že každý elektrický přijímač je připojen k odpovídajícímu panelu nebo koncovému uzlu samostatným radiálním vedením.

Hlavní schémata napájení pro napájecí a distribuční síť se provádějí samostatně, ale pokud schéma distribuční sítě sestává z malého počtu skupin napájecích zdrojů, lze jej kombinovat v jednom výkresu se schématem napájecí sítě.

Zařízení pro řízení silových a rozvodných sítí zajišťuje zařazování a odstavování elektrických přijímačů a úseků sítě při běžném provozu, spolehlivé odpojování elektrických přijímačů a úseků sítě pro revize a opravy, ochranu proti všem typům zkratů, jakož i přetížení (pokud nutné).

Pro čtení schémat napájení je užitečné vědět, že v napájecích a distribučních sítích lze použít následující kombinace ovládacích a ochranných zařízení: v elektrických vedeních — jistič nebo pojistka Instalují se v místech připojení k napájení , stejně jako na vstupech do štítů a napájecích jednotek.

V silových a distribučních sítích lze použít spínače, jističe, ovládací spínače a páčkové spínače. Je třeba poznamenat, že:

— v obvodech elektrických přijímačů s vestavěnými spínači a pojistkami nejsou instalována ovládací a ochranná zařízení;

— v obvodech elektrických přijímačů s vestavěnou pojistkou je k dispozici pouze ovládací zařízení;

— instalace ovládacích a ochranných zařízení do zemnících vodičů všech typů je zakázána; v neutrálních vodičích, včetně použití jako uzemňovacích vodičů, lze ovládací zařízení instalovat pouze tehdy, pokud odpojí všechny fázové vodiče;

— v napájecích obvodech vzájemně propojených zařízení (například snímače a sekundárního zařízení atd.), jejichž jednotlivé prvky nepracují nezávisle na sobě, jsou instalována společná ovládací a ochranná zařízení. V tomto případě jsou na odbočkách k jednotlivým prvkům regulátorů (např. regulační zařízení s dálkovým ovládáním) umístěny samostatné spínače;

— ve schématech snižovacích transformátorů s rozvětvenou sekundární sítí jsou řídicí a ochranná zařízení instalována na straně primárního a sekundárního napěťového vinutí v každém připojení elektrického přijímače, který nemá řídicí a ochranné zařízení. V případě připojení na straně sekundárního napětí elektrického přijímače nemusí být v tomto obvodu instalována ovládací a ochranná zařízení.

U kritických, velkých a složitých automatizačních systémů je řízení napětí zajištěno na přípojnicích rozvodné desky, rozvaděčů a řídicích desek atd. Řízení napětí sběrnice se obvykle provádí pomocí signálních žárovek připojených přímo k řízeným sběrnicím.V některých případech je pomocí voltmetru nebo napěťového relé sledována nejen přítomnost napětí, ale i jeho hodnota. Napěťové relé obsahuje světelný nebo zvukový alarm při odpojení od horní nebo spodní povolené hodnoty.

Výkonový obvod se zpravidla provádí v jednořádkovém obrazu. Schéma ukazuje řídicí a ochranná zařízení namontovaná jak na straně zdroje napájení, tak na straně výkonových desek automatizačního systému, a elektrické komunikační linky mezi nimi. Na snímcích ovládacích a jistících zařízení napájecího obvodu je uvedeno: alfanumerické označení a typ zařízení, jmenovité napětí a proud, u ochranných zařízení také proud pojistky nebo jističe.

Ve schématech napájení se obvykle uvažuje se zařízením pro řízení a ochranu napájení na straně napájení. Zařízení pro řízení a ochranu elektrické sítě na straně napájecích panelů jsou zohledněna ve schématech automatizace a jsou uvedena v seznamu zařízení schémat distribuční sítě.

Rýže. 3. Schéma napájecí sítě automatizačního systému, provedené v jednořádkovém obrázku (na schématu jsou uvedeny pouze typické štítky).

Schéma distribuční sítě je provedeno ve víceřádkovém zobrazení pro každý rozvaděč a napájecí zdroj zvlášť.Zobrazuje ovládací zařízení (nožové spínače, spínače, spínače), ochranná zařízení (jističe, pojistky), měniče (usměrňovače, transformátory, stabilizátory atd.), osvětlovací žárovky, kontakty, automatické přepojovače (ATS) a elektrické spojení mezi zařízeními linky.

Rýže. 4. Schéma rozvodné sítě rozvaděče č. 1, provedené ve víceřádkovém snímku.

Alfanumerická označení jsou uvedena pro obrázky zařízení, pro transformátory - vyšší a nižší napětí, pro usměrňovače a stabilizátory - typ proudu, vyšší a nižší napětí. Technické charakteristiky vypínačů, vypínačů, jističů a pojistek nejsou na schématech distribučních sítí uvedeny, protože jsou uvedeny v seznamech položek elektrického zařízení.