Распределительное устройство. Распределительные устройства: виды, функции и особенности

Что такое распределительное устройство и для чего оно используется. Какие бывают виды распределительных устройств. Из каких основных компонентов состоит распределительное устройство. Чем отличается распределительное устройство от распределительного щита. Как продлить срок службы распределительного устройства.

Что такое распределительное устройство и его основные функции

Распределительное устройство (РУ) — это электротехническое оборудование, предназначенное для приема и распределения электрической энергии. Основные функции распределительного устройства включают:

• Прием электроэнергии от источника питания
• Распределение электроэнергии между потребителями
• Защита электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий
• Коммутация электрических цепей
• Контроль и учет потребляемой электроэнергии

Распределительные устройства играют ключевую роль в обеспечении надежного и безопасного электроснабжения различных объектов — от жилых домов до крупных промышленных предприятий. Они позволяют эффективно управлять потоками электроэнергии и защищать электрооборудование.

Основные виды распределительных устройств

Существует несколько основных видов распределительных устройств в зависимости от назначения, конструкции и уровня напряжения:

По назначению:

• РУ высшего напряжения (РУВН) — для приема электроэнергии от линий электропередач
• РУ низшего напряжения (РУНН) — для распределения электроэнергии потребителям
• РУ собственных нужд — для питания оборудования электростанций и подстанций

По конструкции:

• Открытые распределительные устройства (ОРУ)
• Закрытые распределительные устройства (ЗРУ)
• Комплектные распределительные устройства (КРУ)

По уровню напряжения:

• Низковольтные РУ (до 1000 В)
• РУ среднего напряжения (6-35 кВ)
• РУ высокого напряжения (110 кВ и выше)

Выбор конкретного вида РУ зависит от требований к мощности, надежности, компактности и других факторов для конкретного объекта.

Основные компоненты распределительного устройства

В состав типового распределительного устройства входят следующие основные компоненты:

• Коммутационные аппараты (выключатели, разъединители)
• Измерительные трансформаторы тока и напряжения
• Сборные и соединительные шины
• Устройства релейной защиты и автоматики
• Приборы учета электроэнергии
• Устройства управления и сигнализации
• Ограничители перенапряжений
• Изоляторы и изоляционные конструкции

Комбинация этих элементов обеспечивает выполнение всех необходимых функций по распределению электроэнергии и защите оборудования. Конкретный состав зависит от типа и назначения РУ.

Чем отличается распределительное устройство от распределительного щита

Хотя термины «распределительное устройство» и «распределительный щит» часто используются как синонимы, между ними есть некоторые отличия:

• Распределительное устройство — более общее понятие, включающее комплекс оборудования для приема и распределения электроэнергии. Может содержать несколько распределительных щитов.
• Распределительный щит — это отдельное низковольтное устройство для распределения электроэнергии, обычно в пределах одного здания или небольшого объекта.
• РУ рассчитаны на более высокие напряжения и мощности, чем распределительные щиты.
• РУ имеют более сложную конструкцию и больший набор функций по сравнению с распределительными щитами.

Таким образом, распределительный щит можно считать упрощенной версией РУ для распределения электроэнергии на низковольтном уровне.

Как продлить срок службы распределительного устройства

Для обеспечения длительной и надежной работы распределительного устройства рекомендуется выполнять следующие мероприятия:

• Проводить регулярные профилактические осмотры и техническое обслуживание
• Своевременно заменять изношенные компоненты
• Поддерживать оптимальный температурный режим в помещении РУ
• Защищать оборудование от пыли, влаги и других вредных воздействий
• Использовать современные средства диагностики для выявления потенциальных проблем
• Проводить модернизацию устаревшего оборудования
• Обеспечивать правильную эксплуатацию в соответствии с инструкциями

При соблюдении этих рекомендаций срок службы распределительного устройства может составлять 25-30 лет и более. Регулярное обслуживание позволит избежать аварийных ситуаций и продлить ресурс оборудования.

Современные тенденции в развитии распределительных устройств

В последние годы наблюдаются следующие тенденции в развитии распределительных устройств:

• Повышение компактности и энергоэффективности оборудования
• Применение цифровых технологий и интеллектуальных систем управления
• Использование экологичных технологий изоляции (сухой воздух, вакуум)
• Повышение надежности за счет применения новых материалов
• Интеграция РУ в системы «умных сетей» (Smart Grid)
• Внедрение дистанционного мониторинга и диагностики

Эти инновации позволяют создавать более эффективные, надежные и безопасные распределительные устройства, отвечающие современным требованиям электроэнергетики.

Распределительные устройства

Определение
Распределительное устройство (РУ) – это электрическая установка, которая предназначена для приёма и распределения электроэнергии. РУ распределяет полученное электричество под одним напряжением между отдельными отходящими линиями, которые, в свою очередь, передают энергию конечному потребителю.
Защита отходящих линий обеспечивается за счёт предохранителей (плавких вставок) или автоматических выключателей. Помимо аппаратов защиты,оборудование распределительных устройств включает в себя систему шин и вспомогательные устройства, будь то измерительные приборы или устройства для питания аппаратуры внутри щита.

Производство распределительных устройств происходит согласно всем действующим стандартам и правилам. Используя свой многолетний опыт, мы обеспечиваем высокое качество и надёжность изготавливаемых устройств.

Существуют разные типы распределительных устройств. Классифицировать их можно по таким параметрам, как: назначение, конструктивные особенности, место установки.

• По назначению распределительные устройства могут быть:
• – РУ высшего напряжения (РУВН) – выполняют функцию приёма энергии от линий электропередач и передачу на понижающие трансформаторы.
• – РУ низкой стороны (РУНН) – принимают электроэнергию от понижающих трансформаторов и распределяют по отдельным цепям.
• – РУ собственных нужд – необходимы для распределения электричества между потребителями в пределах станций и подстанций для собственных нужд.
• – РУ линейные – являются распределительными пунктами, распределяющими энергию между различными потребителями, и не связаны с трансформацией напряжения.

По конструктивным особенностям различают следующие РУ:
– Сборные распределительные устройства. Такие устройства имеют каркас, опору, все необходимые аппаратные элементы, которые в виде узлов доставляются на место сборки. Монтаж и установка оборудования происходит на месте функционирования устройства.

– Комплектные распределительные устройства. Состоят из готовых шкафов, полностью собранных на производстве (вместе с оборудованием внутри) и требуют только лишь установки по месту эксплуатации.

По местоположению РУ подразделяются на: – Открытое распределительное устройство. Силовые части такого устройства расположены на открытом воздухе и не защищены от действий окружающей среды.
– Закрытое распределительное устройство. Все силовые элементы внутренней установки, защищены корпусом или же присутствует помещение распределительного устройства.

Открытое распределительное устройство (ОРУ)

Открытые распределительные устройства располагаются на улице, все силовые части установки открыты и не защищены от воздействий извне. Как правило, это высоковольтные распределительные устройства с рабочим напряжением от 27,5 кВ. Опоры устанавливаются на бетонное или металлическое основание и огораживаются забором. Шины в таких устройствах выполнены либо в виде гибкой шины из многожильных проводов, либо в виде жёсткой трубы или алюминиевого сплава.
Ниже изображено открытое распределительное устройство с рабочим напряжением 110кВ (фото с интернета).

В сравнении с ЗРУ, устройства открытого типа отличаются меньшими трудозатратами при установке и монтаже, а также более экономным расходом строительных материалов и, как следствие, финансовых средств. Благодаря большому свободному месту между такими электроустановками, довольно легко производить обслуживание и ремонт распределительных устройств. Всё оборудование доступно для наблюдения. Однако открытый тип предполагает обслуживание при любой погоде и температуре на открытом пространстве.

Закрытое распределительное устройство (ЗРУ)

Закрытые распределительные устройства находятся внутри помещения и обычно состоят из отдельных блоков, которые содержат комплектные распределительные устройства. Если устройства ЗРУ находятся на трансформаторной подстанции, то, как правило, комплектные распределительные устройства исполнены в виде панелей КСО (КСО300, КСО200) по высокой стороне напряжения и ЩО-70 по низкой.

Например, на фото выше показаны закрытые распределительные устройства напряжением 6кВ по высшей стороне и 0,4кВ по низшей стороне. Данные распределительные устройства находятся в составе блочной комплектной трансформаторной подстанции (КТП).
Иногда закрытые распределительные устройства содержат то же оборудование, что и ОРУ, но это оборудование находится в помещении, что обусловлено суровыми условиями климата и прочей агрессивной средой.
Чаще всего закрытые распределительные устройства выполнены на напряжение до 35кВ, однако встречаются ЗРУ с более высоким напряжением. ЗРУ с большим напряжением возводятся в условиях холодного климата, у морских побережий или же вблизи заводов, способных загрязнить токопроводящие элементы устройств. В этих случаях необходима защита от внешних воздействий.
Помещение распределительного устройства должно удовлетворять строительным нормам СНиП и правилам пожарной безопасности (ППУ), так как должно быть обеспечено максимально безопасное обслуживание ЗРУ.

Комплектное распределительное устройство (КРУ)

Комплектные распределительные устройства состоят из закрытых шкафов, изготавливаются на производстве вместе с внутренним оборудованием. Существуют как комплектные устройства внутренней установки (КРУ), так и монтируемые снаружи (КРУН).
Благодаря тому, что шкафы производятся и комплектуются на предприятии, происходит максимально тщательная сборка всех силовых узлов и обеспечивается высокая надёжность работы электрооборудования. Остаётся только купить распределительное устройство, которое полностью собрано и готово к работе, доставить на место монтажа и установить с соединением всех узлов и шин между собой.
Ниже приведён пример проекта для Балтийского завода. ГРЩ 380В выполнен в виде киосков наружной установки, корпуса со степенью защиты IP54 в климатическом исполнении У1.

Как правило, КРУ разделяется на различные отсеки, которые содержат в себе вводную секцию, секцию сборных шин, низковольтную ячейку (релейный отсек), а также ячейку с силовым выключателем и другой высоковольтной аппаратурой. Автоматический выключатель в шкафу КРУ может быть стационарным или же с выкатным механизмом.
Все токопроводящие части комплектного распределительное устройство закрыты и безопасны в обслуживании. Изоляцией в КРУ могут служить элегаз, воздух, твёрдая изоляция и масло. Например, распределительные устройства на напряжение 3-35кВ изготавливаются с воздушной защитой, а комплектные устройства под напряжением 110-220кВ – с элегазовой изоляцией.
Комплектные распределительные устройства могут быть различной конструкции и комплектации. Это зависит от назначения распределительных устройств, производителя оборудования и других требований заказчика.

 

Низковольтное комплектное устройство (НКУ)

Производство НКУ происходит согласно требованиям технических условий, а также документации и требованиям заказчика. Низковольтное комплектное устройство предназначено для приёма и распределения трёхфазного тока с частотой 50Гц. Это распределительные щиты (шкафы распределительные), ящики, пульты. Напряжение таких распределительных устройств – 1000 В и ниже. Помимо функции распределения НКУ обеспечивает защиту отходящих линий от перегрузок и КЗ, управление, сигнализацию и т.д.

Низковольтные комплектные устройства могут представлять собой вводно-распределительное устройство (ВРУ), главный распределительный щит (ГРЩ), кабельный киоск (КЛ) и другое электрощитовое оборудование.
Также НКУ могут обеспечивать переключение питания на дизель-генератор при пропадании питания на основном (сетевом) вводе, либо обеспечить питание от обоих источников при недостаточной мощности основного ввода. Автоматическое переключение между вводами осуществляется с помощью АВР – автоматического ввода резерва.
Низковольтные комплектные устройства изготавливаются в виде комплектных шкафов (щитов), которые по частям транспортируются на объект, где происходит монтаж и соединение панелей между собой.
Для дополнительной защиты оборудования может быть выполнено секционирование НКУ, при котором происходит разделение распределительного устройства на ячейки. В этом случае ячейки отделяются друг от друга и от сборных шин в зависимости от степени секционирования.
Компания «Промышленные системы» активно производит распределительные устройства различной компоновки и изготавливает индивидуально по схемам заказчика. Сборка щитов происходит на нашем производстве и поставляется во многие регионы России.

Распределительные устройства: виды и основные функции

Время прочтения: 10 минут

Для передачи электроэнергии от источника потребителям (высоковольтным и низковольтным) используются распределительные устройства. Применение отдельного вида зависит от класса напряжения, характеристик самой сети, количества и типа потребителей.

Виды распределительных устройств:

• Камеры сборные (КСО)
• Комплектные распределительные устройства (КРУ)
• Пункты коммерческого учета
• Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)
• Пункты автоматического регулирования напряжения
• Панели распределительных щитов (ЩО)
• Шкафы распределительные низковольтные
• Шкафы учета электроэнергии наружной установки для коттеджей.
• Устройства контроля напряжения.

Камеры КСО устанавливаются в распределительных устройствах 6 (10) кВ закрытых трансформаторных подстанций. Применяются для электроснабжения объектов промышленности, сельского хозяйства, административных и жилых помещений.

КРУ рассчитаны для внутренней установки. Могут быть выполнены с односторонним и двухсторонним обслуживанием. Предназначены для питания электрических подстанций и потребителей.

Пункты коммерческого учета разработаны для контроля потребления электроэнергии по высокой стороне. Фиксируют расход электричества в прямом и обратном направлении. Могут быть включены в АСКУЭ.

Пункты автоматического регулирования напряжения выполняют ряд функций:

• Повышают качество электроэнергии.
• Устраняют нессиметрию напряжения, автоматически поддерживают физическую величину в заданном диапазоне.
• Передача электрической энергии на большие расстояния.

Комплектные трансформаторные подстанции

Комплектные распределительные устройства КРУ

Камеры КСО

Панели ЩО – распределительные устройства, предназначенные для установки в электрических щитах 0,38 кВ.

Шкафы распределительные низковольтные типа ШРНН устанавливаются в распределительные устройства 0,38 кВ. Устанавливаются для приема и передачи электроэнергии бытовым потребителям, административных зданий и объектов промышленности, защиты линий от КЗ.

Шкафы учета и распределения электрической энергии для коттеджей изготовляются наружного исполнения, устойчивыми к механическим воздействиям и негативным климатическим условиям. Подходят для установки всех типов счетчиков и модульного оборудования.

Коттеджные шкафы предназначены для:

• защиты потребительских линий от перегрузки и токов КЗ;
• учета и передачи электроэнергии;
• защиты от токов утечки.

Устройства контроля напряжения рассчитаны для электросетей 6-10 кВ. В схему включены датчики и блок индикаторов напряжения. Установка предполагается внутри электроустановки.

Возврат к списку

Что такое распределительное устройство | Шнайдер Электрик США

РЕЗЮМЕ : Распределительное устройство управляет и защищает электрическое оборудование. Изучите основы распределительных устройств, чем они отличаются от распределительных щитов, и как продлить срок службы вашего распределительного устройства.

Что такое распределительное устройство?

Электрическое распределительное устройство регулирует, защищает и изолирует энергосистему с помощью различных элементов управления, размещенных в металлическом корпусе. Это жизненно важная система в отраслях, где возникают сбои в электроснабжении, или в тех, где необходимо регулярно обесточивать оборудование для технического обслуживания, например, в промышленных условиях и в электросетях.

Распределительное устройство содержит предохранители, переключатели и другие силовые проводники. Тем не менее, автоматические выключатели являются наиболее распространенным компонентом в распределительных устройствах. Во время электрической неисправности автоматический выключатель обнаружит аномалию и прервет поток энергии, эффективно ограничивая повреждение системы.

Поскольку распределительное устройство предназначено для управления потоком электроэнергии, оно играет важную роль в повышении энергоэффективности и безопасности объекта.

Используйте эту информацию о распределительном устройстве для:

• Узнайте о типах электрических распределительных устройств
• Различие между распределительным устройством и распределительным щитом
• Продлите срок службы распределительного устройства вашего объекта

Какие бывают электрические распределительные устройства?

В большинстве случаев требуется распределительное устройство низкого или среднего напряжения.

Распределительные устройства низкого напряжения используются во многих отраслях, таких как здравоохранение, промышленные здания и водоснабжение/сточные воды, для регулирования систем до 1 киловольта. В зависимости от технических характеристик вашего объекта вы можете использовать различные функции продукта, в том числе:

• Дугостойкость
• Передний доступ
• Компактный дизайн

Внутренние и наружные системы до 75 кВ используют распределительные устройства среднего напряжения. Поскольку области применения и бюджеты различаются, оборудование среднего напряжения поставляется в трех вариантах технологии изоляции:

• Распределительное устройство с элегазовой изоляцией
• Распределительное устройство с воздушной изоляцией
• Экранированное распределительное устройство сплошного сечения

Изоляторы защищают компоненты распределительного устройства и часто выполняют функцию охлаждения.

Есть ли разница между распределительным устройством и распределительным щитом?

Хотя многие используют эти термины взаимозаменяемо, между распределительным устройством и распределительным щитом есть различия.

Распределительное устройство не только защищает и контролирует источник питания, но также может отключаться от источника питания в случае неисправности. С другой стороны, распределительные щиты используются только для передачи энергии к другим источникам, чаще всего в коммерческих условиях.

Распределительные устройства и распределительные щиты также рассчитаны на различное напряжение. Распределительные устройства высокого напряжения могут выдерживать напряжение до 350 киловольт, тогда как распределительные щиты редко рассчитаны на напряжение более 600 вольт.

Как продлить срок службы распределительного устройства?

Срок службы распределительного устройства зависит от области применения и окружающей среды. Однако есть способы продлить срок службы этого электрооборудования на десятилетия. К ним относятся:

• Регулярное и профилактическое обслуживание
• Защита от вспышки дуги
• Прямая замена автоматических выключателей
• Использование датчиков для непрерывного мониторинга

Schneider Electric предлагает ряд высокопроизводительных распределительных устройств низкого и среднего напряжения для превосходного управления энергопотреблением.

Высокопроизводительное распределительное устройство

Ознакомьтесь с низковольтными распределительными устройствами для превосходного управления энергопотреблением.

Рекомендуемые предложения и решения

Нужна помощь?

Начни здесь!

Найдите ответы прямо сейчас. Найдите решение самостоятельно или свяжитесь с одним из наших экспертов.

Связаться со службой поддержки

Обратитесь в нашу службу поддержки клиентов, чтобы получить дополнительную информацию, техническую поддержку, помощь с жалобами и многое другое.

Где купить?

Легко найдите ближайшего к вам дистрибьютора Schneider Electric.

Поиск в часто задаваемых вопросах

Поиск часто задаваемых вопросов по теме, чтобы найти нужные ответы.

Связаться с отделом продаж

Подайте заявку онлайн, и эксперт свяжется с вами.

Что такое распределительное устройство? | Особенности, компоненты и классификация

Содержание

Что такое распределительное устройство?

Определение распределительного устройства: Устройство, используемое для переключения, управления и защиты электрических цепей и оборудования, известно как распределительное устройство .

Термин «распределительное устройство» является общим термином, который включает в себя широкий спектр коммутационных устройств, таких как автоматические выключатели, выключатели, переключатели с плавкими предохранителями, разъединители без нагрузки, предохранители HRC, контакторы, миниатюрные автоматические выключатели, ELCB, GFCI и т. д.

Он также включает комбинацию этих коммутационных устройств с соответствующим контрольным, измерительным, защитным и регулирующим оборудованием. Распределительные устройства и их узлы используются в связи с производством, передачей, распределением и преобразованием электрической энергии.

Все мы знакомы с низковольтными выключателями и сменными предохранителями в наших домах. Выключатели используются для размыкания и замыкания электрической цепи, а предохранители используются для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания. Таким образом, каждое электрическое устройство нуждается в коммутационном и защитном устройстве.

Разработаны различные формы коммутационных и защитных устройств. Таким образом, распределительное устройство можно рассматривать как общий термин, охватывающий широкий спектр оборудования, связанного с коммутацией, защитой и управлением различным электрическим оборудованием.

Функция распределительного устройства

Распределительное устройство должно выполнять функции передачи, включения и отключения нормального тока нагрузки, как выключатель.

Кроме того, он должен выполнять функцию отключения тока короткого замыкания, для которого используются датчики, такие как трансформаторы тока, трансформаторы напряжения и различные типы реле, в зависимости от применения.

Также должны быть предусмотрены измерения, управление и данные, при этом для реализации функции переключения используются бесчисленные устройства.

Таким образом, распределительное устройство может включать в себя автоматический выключатель, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, защитные реле, измерительные приборы, переключатели, предохранители, автоматические выключатели, разрядники для защиты от перенапряжения, изоляторы и различные сопутствующие типы оборудования. (Соответствующие компоненты можно найти у дистрибьютора электронных компонентов)

Теперь давайте подробно рассмотрим компоненты распределительного устройства.

Компоненты распределительного устройства

Распределительное устройство в основном состоит из коммутационных и защитных устройств, таких как переключатели, предохранители, изоляторы, автоматические выключатели, защитные реле, панели управления, грозовые разрядники, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, автоматические повторные включения и различное сопутствующее оборудование.

(Для получения дополнительной информации см. полный список компонентов распределительного устройства.)

Некоторые типы оборудования предназначены для работы как в нормальных, так и в нештатных условиях. Некоторое оборудование предназначено для переключения, а не обнаружения неисправности.

При нормальной работе распределительное устройство позволяет включать и выключать генераторы, линии электропередач, распределители и другое электрооборудование. С другой стороны, , когда отказ (например, короткое замыкание) происходит в любой части энергосистемы, через оборудование протекает сильный ток, что может привести к повреждению оборудования и прерыванию обслуживания клиентов.

Однако распределительное устройство обнаруживает неисправность и отключает неработоспособный участок от системы.  (Более подробную информацию см. в разделе Работа автоматического выключателя и защитных реле.)

Точно так же коммутационные и токоотключающие устройства играют важную роль в современной электрической сети, начиная от электростанций, передающих подстанций различного напряжения, распределительных подстанций и центры нагрузки. Коммутационное устройство здесь называется автоматическим выключателем .

Автоматический выключатель вместе с соответствующими устройствами для защиты, измерения и регулирования называется распределительным устройством.

Подробнее о Компоненты распределительного устройства

Эволюция распределительного устройства

Распределительное оборудование в основном связано с коммутацией и отключением токов как в нормальных, так и в ненормальных условиях эксплуатации.

Тумблер с обычным предохранителем представляет собой простейшую форму распределительного устройства и использовался для управления и защиты освещения и другого оборудования в домах, офисах и т. д.

Для цепей более высокого номинала предохранитель большой разрывной способности (H.R.C.) в сочетании с выключателем может служить для управления и защиты цепи. Однако такое распределительное устройство не может быть рентабельно использовано в системе высокого напряжения (33 кВ) по двум причинам.

• Во-первых , при перегорании предохранителя требуется около времени для его замены и, следовательно, прерывание обслуживания клиентов.
• Во-вторых , предохранитель не может успешно прервать большие токи короткого замыкания , возникающие в результате неисправностей в системе высокого напряжения.

С развитием энергосистем линии и другое оборудование работают при высоких напряжениях и больших токах. Когда в системе происходит короткое замыкание, сильный ток, протекающий через оборудование, может привести к значительным повреждениям.

Для отключения таких больших токов короткого замыкания используются автоматические выключатели (или просто автоматические выключатели).

Автоматический выключатель представляет собой одно распределительное устройство , которое может размыкать или замыкать электрическую цепь как в нормальных, так и в нештатных условиях.

Даже в тех случаях, когда предохранителя достаточно, с точки зрения отключающей способности предпочтительнее использовать автоматический выключатель. Это связано с тем, что автоматический выключатель может замыкать цепи, а также разрывать их без замены и, таким образом, имеет более широкий спектр применения, чем предохранитель.

[Для получения дополнительной информации см. Что такое предохранитель и как он работает? и работа автоматического выключателя]

Основные характеристики распределительного устройства

Основные характеристики распределительного устройства:

1. Полная надежность
2. Абсолютно определенная дискриминация
3. Быстрая операция
4. Предусмотрено ручное управление

1. Абсолютная надежность

В связи с сохраняющейся тенденцией к взаимосвязи и увеличением мощности электростанций потребность в надежном распределительном устройстве приобрела первостепенное значение.

Это неудивительно, ведь он добавляется в систему питания для повышения надежности. Когда в какой-либо части энергосистемы возникает неисправность, они должны срабатывать, чтобы изолировать неисправную часть от остальной цепи.

2. Абсолютно определенная дискриминация

При возникновении неисправности на любом участке энергосистемы распределительное устройство должно различать неисправный участок и исправный участок .

Следует изолировать неисправный раздел от системы, не затрагивая исправный раздел. Это обеспечит непрерывность поставок.

3. Быстрое срабатывание

При возникновении неисправности в любой части энергосистемы распределительное устройство должно срабатывать быстро , чтобы не повредить генераторы, трансформаторы и другое оборудование токами короткого замыкания.

Если неисправность не будет устранена быстро, она может распространиться на здоровые части, создавая опасность полного отключения системы. В случае отказа электрического (или электронного) управления необходимую операцию можно выполнить с помощью ручного управления.

Классификация распределительных устройств

Распределительные устройства могут быть классифицированы на основе уровня напряжения на следующие

1. Низковольтные (НН) распределительные устройства
2. Распределительное устройство среднего напряжения (MV)
3. Распределительное устройство высокого напряжения (ВН)

1. Низковольтное распределительное устройство

Распределительное устройство для низковольтных приложений обычно с номиналом до 1000 В переменного тока и 1500 В постоянного тока .

Обычно используемые низковольтные устройства включают масляные автоматические выключатели (OCB), воздушные автоматические выключатели (ACB), блоки плавких выключателей (SFU), разъединители без нагрузки, предохранители HRC, автоматические выключатели утечки на землю (ELCB), устройства защиты от остаточного тока (RCCB и RCBO), миниатюрные автоматические выключатели (MCB) и автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB) и т. д., то есть все аксессуары, необходимые для защиты системы низкого напряжения.

Чаще всего используется в Распределительный щит низкого напряжения .

Узнайте больше о распределительных устройствах низкого напряжения.

2. Распределительное устройство среднего напряжения

Распределительное устройство среднего напряжения класса от 3,3 кВ до 33 кВ .

Распределительные устройства среднего напряжения в основном используются для распределения электроэнергии, подключенной к различным электрическим сетям. Они включают в себя большую часть оборудования подстанции, такое как выключатели с минимальным содержанием масла, масляные выключатели, воздушные магнитные, распределительные устройства с элегазовой изоляцией, вакуумные и элегазовые распределительные устройства.

Они могут быть с металлическим корпусом для внутреннего применения, с металлическим корпусом для наружного применения, для наружного применения без металлического корпуса и т. д. В качестве среды прерывания могут использоваться масло, элегаз и вакуум .

Основным требованием к сети среднего напряжения является прерывание тока при неисправности, независимо от того, какой тип выключателя используется в системе. Хотя он может быть способен функционировать и в других условиях.

Распределительное устройство среднего напряжения должно быть способно,

• Нормальное переключение ВКЛ/ВЫКЛ.
• Прерывание тока короткого замыкания.
• Коммутация емкостных токов.
• Коммутация индуктивных токов.
• Какое-то специальное приложение.

3. Распределительное устройство высокого напряжения

Энергосистема имеет дело с напряжением выше 36 кВ относится к высоковольтному.

Поскольку уровень напряжения высок, искрение, возникающее при переключении, также очень велико. Поэтому при проектировании распределительных устройств высокого напряжения необходимо соблюдать особую осторожность.

Высоковольтные автоматические выключатели (такие как элегазовый автоматический выключатель или вакуумный автоматический выключатель) являются основным компонентом распределительного устройства высокого напряжения. Следовательно, высоковольтный автоматический выключатель должен иметь специальные функции для безопасной и надежной работы.

Неправильное срабатывание и коммутация высоковольтных автоматических выключателей сравнительно редки. Большую часть времени эти автоматические выключатели остаются во включенном состоянии и могут работать после длительного периода времени. Таким образом, автоматические выключатели должны быть достаточно надежными, чтобы обеспечить безопасную работу, когда это необходимо.

Узнайте больше о различных типах высоковольтных автоматических выключателей.

Внутренние и наружные распределительные устройства

Основными компонентами распределительных устройств являются автоматические выключатели, выключатели, сборные шины, приборы и измерительные трансформаторы.

Распределительные устройства на электростанциях и подстанциях необходимо размещать таким образом, чтобы защитить персонал во время эксплуатации и технического обслуживания и гарантировать, что последствия неисправности любой секции устройства ограничены ограниченным участком.

В зависимости от напряжения, с которым нужно работать, распределительные устройства можно разделить на

1. Распределительные устройства наружного исполнения
2. Распределительное устройство внутреннего типа

ОРУ

Для напряжения свыше 66 кВ устанавливаем оборудование ОРУ .

Это связано с тем, что при таких напряжениях зазоры между проводниками и пространство, необходимое для выключателей, автоматических выключателей, трансформаторов и другого оборудования, становятся настолько большими, что устанавливать все такое оборудование в помещении нерентабельно.

На рисунке показана типовая подстанция наружной установки с распределительным устройством. Автоматические выключатели, изоляторы, трансформаторы, сборные шины и все другое оборудование подстанции занимают значительное место из-за больших электрических зазоров, связанных с высокими напряжениями.

Закрытое распределительное устройство

При напряжении ниже 66 кВ распределительное устройство обычно устанавливается в помещении из соображений экономии.

Как правило, с металлическим покрытием . В этом типе конструкции все токоведущие части полностью заключены в заземленный металлический корпус. Основной целью этой практики является определенная локализация и ограничение любой неисправности местом ее возникновения.

Коммутационное оборудование

Коммутационное оборудование охватывает широкий спектр оборудования, предназначенного для коммутации и отключения токов как в нормальных, так и в ненормальных условиях. Он включает в себя выключатели, предохранители, автоматические выключатели, реле, трансформатор тока и другое оборудование.

Прочтите информацию о распределительном устройстве на подстанции.

Краткое описание этих устройств приведено ниже.

1. Выключатели

Выключатель — это устройство, которое используется для размыкания или замыкания электрической цепи удобным способом. Его можно использовать в условиях полной нагрузки или без нагрузки, но он не может отключать токи короткого замыкания.

Когда контакты выключателя размыкаются, в воздухе между контактами возникает дуга. Это особенно актуально для цепей высокого напряжения и большой токовой емкости.

Выключатели можно разделить на

1. Воздушные выключатели
2. масляные переключатели

Контакты первого размыкаются в воздухе, второго — в масле.

1. Воздушный выключатель – Это воздушный выключатель, предназначенный для размыкания цепи под нагрузкой. Для гашения дуги, возникающей при размыкании такого выключателя, предусмотрены специальные дугогасительные рожки. Ознакомьтесь с различными типами переключателей воздушного прерывания.
2. Выключатель или разъединитель . По сути, это рубильник, предназначенный для размыкания цепи без нагрузки.
3. Масляные переключатели  – Как следует из названия, контакты таких переключателей размыкаются под маслом, обычно трансформаторным маслом.

Воздушный выключатель

2. Плавкие предохранители

Плавкий предохранитель представляет собой короткий отрезок провода или тонкой полоски, который плавится, когда через него протекает чрезмерный ток в течение достаточного времени. Он включается последовательно с защищаемой цепью.

При коротком замыкании или перегрузке ток через плавкий элемент превышает его номинальную мощность. При этом повышается температура, и предохранитель плавится (или перегорает), отключая защищаемую им цепь.

Распределительное устройство с электрическими предохранителями

Прочтите: Что такое FUSE и как он работает?

3.

Автоматические выключатели

Автоматический выключатель — это оборудование, которое может размыкать или замыкать цепь при любых условиях, а именно. холостого хода, полной нагрузки и неисправности. Он сконструирован таким образом, что им можно управлять вручную (или с помощью дистанционного управления) в нормальных условиях и автоматически в условиях неисправности. Для последней операции используется релейная схема с автоматическим выключателем.

Низковольтные автоматические выключатели : Миниатюрный автоматический выключатель, Автоматический выключатель в литом корпусе, Автоматический выключатель дифференциального тока, Прерыватель цепи замыкания на землю

Высоковольтные автоматические выключатели : Вакуумный автоматический выключатель, элегазовый автоматический выключатель, масляный автоматический выключатель, воздушный пневматический выключатель

4. Реле защиты

Реле защиты являются важными частями распределительного оборудования.

Реле — это устройство, которое обнаруживает неисправность и передает информацию выключателю для прерывания цепи.

Функция защитного реле заключается в подаче сигнала на автоматические выключатели для отключения элементов энергосистемы при возникновении неисправности.

При возникновении неисправности контакты реле замыкаются, и на катушку отключения автоматического выключателя подается питание для размыкания контактов автоматического выключателя.

За последние два десятилетия в технологии ретрансляции произошли быстрые изменения. Наиболее важный прогресс был связан с появлением компьютерных технологий, которые помогли в разработке цифровых реле.

Подробнее Как работают защитные реле?

5. Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы (трансформатор тока и трансформатор напряжения) используются в распределительных устройствах для измерения электрических параметров в целях защиты и учета.

Измерительный трансформатор, в котором вторичный ток в основном пропорционален первичному току и отличается от него по фазе примерно на ноль градусов, называется трансформатором тока (ТТ) .

Трансформатор напряжения (ТН) — измерительный трансформатор, в котором вторичное напряжение в значительной степени пропорционально первичному напряжению и отличается от него по фазе примерно на ноль градусов.

6. Ограничители перенапряжений

Ограничители перенапряжений или разрядники являются очень важными компонентами распределительных устройств и подстанций.

Они используются для защиты оборудования подстанции от временных перенапряжений, коммутационных и грозовых импульсов, а также, в определенной степени, от очень быстрых переходных перенапряжений.

Исторически искровые разрядники с воздушной изоляцией использовались в качестве ограничителей перенапряжений. В прошлом для этой цели использовались грозозащитные разрядники, конденсаторы перенапряжения, реакторы подавления перенапряжения и тиритовые резисторы с последовательными разрядниками.

Инновации в этой области привели к появлению двух широко используемых типов, а именно. разрядники/подавители перенапряжения типа на основе оксида металла (ZnO) и типа C-R.

7. АПВ и секционные устройства

АПВ и секционные устройства применяются в распределительных сетях распределительных устройств среднего напряжения до класса 33 кВ.

Это оборудование полезно для быстрого автоматического восстановления подачи после кратковременных сбоев в системе. Неисправности могут быть связаны с частыми грозовыми перенапряжениями и в местах, где линии электропередач проходят через леса и деревья.

Эти типы оборудования широко используются на континентах Америки и Австралии из-за их явных преимуществ по сравнению с обычными распределительными устройствами.

8. Разъединитель/изолятор

Разъединители (разъединители) — это устройства, которые обычно работают без нагрузки, чтобы обеспечить изоляцию основных элементов установки для обслуживания, а также для изоляции неисправного оборудования от другого работающего оборудования.