Видове схеми за захранване и техните области на приложение, онлайн списание Електротехник
Статии за електрически ремонт и окабеляване
Видове схеми на електрозахранване и техните области на приложение
Основният въпрос при разпределението на електричество при ниско напрежение е изборът на верига. Правилно изготвената верига трябва да гарантира надеждността на електрозахранването на електроприемниците в съответствие с тяхната степен на отговорност, най-високите технически и икономически характеристики и лекотата на работа на мрежата.
Всички вериги, срещани в практиката, са комбинации от отделни части - фидери, мрежи и разклонения, за които ще приемем следните определения:
фидер - линия, създадена за предаване на електроенергия от разпределително устройство (щит) до разпределителна точка, мрежа или отделен електрически приемник;
магистрала - линия, създадена за пренос на електроенергия до няколко разпределителни точки или електроприемници, свързани към нея в различни точки,
клон - линия, която тръгва:
а) от главната и създадена за пренос на електроенергия до една разпределителна точка или електроприемник,
б) от разпределителна точка (табло) и създадена за предаване на електроенергия към един електроприемник или към няколко малки електроприемника, включени във "веригата".
В бъдеще всички захранващи линии, магистрали и клонове от последните до разпределителните точки ще се наричат захранваща мрежа, а всички останали клонове - разпределителна мрежа.
Един от основните въпроси, които трябва да бъдат решени при проектирането на цеховите мрежи, е изборът между главните и кръговите схеми за разпределение на енергията.
При схема за основно захранване една линия - главната - обслужва, както е посочено, няколко разпределителни точки или приемници, свързани къмв различните си точки, с кръгова схема на захранване, всяка линия е като лъч, свързващ мрежов възел (подстанция, разпределителна точка) с един потребител. В общия комплекс на мрежата тези схеми могат да се комбинират.
Така че разпръскването на магазините може да се извърши по магистрали, всяка от които захранва определен брой точки, докато кръгови ленти могат да се отклоняват от последните към приемниците.
Кръговата схема, показана на фиг. 1, а, се използва в случаите, когато има отделни възли с доста големи концентрирани товари, по отношение на които подстанцията заема повече или по-малко централно положение.
Ориз. Фиг. 1. Схеми на разпръскване на електронна енергия от подстанции към електрически приемници: а - кръгова; b - главна линия с концентрирани товари; c - главна линия с разпределен товар.
С кръгова схема отделни доста масивни електрически приемници могат да получават захранване директно от подстанцията, а групи от най-малко масивни и близко разположени електрически приемници - чрез разпределителни точки, които могат да бъдат монтирани по-близо до геометричния център на товара. Захранващи устройства за ниско напрежение са свързани в подстанции към главните разпределителни табла чрез прекъсвачи и предпазители или чрез най-големите автомати.
Броят на кръговите вериги със специфично захранване от подстанции включва всички вериги за захранване на консуматори с високо напрежение, или от комутационна уредба за високо напрежение в подстанция, или конкретно от понижаващ трансформатор, ако е възприета схемата "трансформатор - приемник на енергия".
Основните схеми на захранване се използват в следните случаи:
а) когато натоварването има концентриран характер, но неговите отделни възлисе оказват разположени в една и съща посока по отношение на подстанцията и на сравнително малки разстояния един от друг, докато абсолютните стойности на натоварванията на отделните възли са недостатъчни за оптималното изпълнение на кръгова верига (фиг. 1.6);
б) когато натоварването има разпределен характер с една или друга степен на равномерност (фиг. 1, в).
При главните вериги с концентрирани товари свързването на отделни групи приемници на енергия, както и при кръгови вериги, обикновено се извършва чрез разпределителни точки.
Проблемът с правилното разполагане на разпределителните точки е от особено фундаментално значение. Основните точки, които трябва да се управляват във всичко това, са следните:
а) дължината на фидерите и тръбопроводите трябва да е малка и маршрутът им да е удобен и достъпен;
б) случаите на обратно (по отношение на посоката на потока на електроенергия) захранване на електроприемници трябва да бъдат сведени до минимум и, ако е възможно, като цяло изключени;
в) разпределителните пунктове трябва да бъдат разположени на места, които са удобни за поддръжка, и в същото време да не пречат на производствената работа и да не блокират пътеките.
Приемниците на енергия могат да бъдат свързани към разпределителни точки или независимо един от друг, или комбинирани в групи - „вериги“ (фиг. 2-b).
Ориз. 2 Схеми за свързване на електрически приемници към разпределителни точки: а - независима връзка; b - верижна връзка.
Свързването във верига се препоръчва за приемници на мощност с малка мощност, разположени близо един до друг, но в същото време значително отдалечени от точката на разпределение, в резултат на което могат да се постигнат значителни икономии на консумация на проводник. С всичко това, но нетрябва да се допускат връзки в една верига на еднофазни и трифазни електрически приемници.
Освен това, според преценките на оперативния характер, не се препоръчва да се свързват заедно в една верига:
а) повече от 3 електрически приемника като цяло;
б) електрически приемници на устройства за различни технологични цели (например електродвигатели на металорежещи машини с електрически двигатели на санитарни възли).
При товари, разпределени по главната линия, целесъобразно е захранващите приемници да се свързват специално към главните линии, а не чрез разпределителни точки, както е обичайно в схемите, разгледани по-горе.
В съответствие с това към магистралите с разпределено натоварване се налагат следните две основни изисквания:
а) полагането на магистрали трябва да се извършва на възможно най-ниската височина, но не по-ниска от 2,2 m от пода;
б) конструкцията на електрическата мрежа трябва да позволява чести разклонения към електрически приемници и при полагане на достъпни места да се изключи възможността за докосване на части под напрежение.
На тези изисквания отговарят линиите, направени под формата на шини в затворени железни кутии.
Магистралните шини обикновено се използват в работилници, където електрическите приемници са разположени в повече или по-малко правилни редове и където освен това има вероятност от чести движения на оборудването. Такива работилници включват механични, механични, инструментални и други работилници, подобни на тях по отношение на разположението на оборудването и условията на околната среда.
При концентрирани товари, когато броят на разклоненията от главната мрежа е сравнително малък, електрическата мрежа трябва да се постави много по-високо, като се избират места, където могат да бъдат направени с голи проводници (гуми или проводници) или изолирани проводници. Привсичко това, поради липсата на непрекъснато затваряне, увеличава пропускателната способност на магистралата и намалява цената на цялата структура.
Захранването на електронните осветителни мрежи обикновено не е свързано към захранващи устройства и мрежи, а се произвежда от отделни мрежи от шините на главните разпределителни табла на подстанциите.
При схемите "блок трансформатор - главен" осветителните мрежи в повечето случаи се разклоняват от главните секции на мрежата. Разделянето на захранващите и осветителните мрежи се дължи на следните обстоятелства:
а) относително ниска загуба на напрежение, допустима в осветителните мрежи,
б) възможност за изключване на цялата електрическа мрежа при запазване на мощността на осветлението.
Изключение от това общоприето правило се допуска за обекти от второстепенно значение с ниско натоварване и безотговорна зрителна работа, както и за осигуряване на аварийно осветление.
Обикновено по-критичните инсталации разполагат с резервни части в случай на повреда или профилактика на работещи единици. Включването на резервни агрегати може да бъде и автоматично, при необходимост според условията на технологичния процес. Пример за автоматично взаимно резервиране на 2 блока е схемата, показана на фиг. 3.
Ориз. 3. Схеми за резервно захранване на електроприемници ниско напрежение. 1 - апарат за ръчно или автоматично включване и изключване; 2 - апарат за ръчно или автоматично превключване.
За групи приемници на мощност с ниско напрежение може да има използване на 2 фундаментално различни схеми за захранване, показани на фиг. 3.
Съгласно схема а, приемниците на енергия са разделени на две групи, всяка от които има отделно захранване и както следва, и двата фидера санормално включен. Съгласно схема б, захранващите приемници се захранват през един от фидерите, а другият е резервен. И в двата случая всеки фидер трябва да бъде проектиран за общото натоварване на двете групи електрически приемници, но схемата o е за предпочитане, тъй като има по-малко загуби на мощност и по-надеждна работа.
Изборът на схема за захранване също се влияе от производствения поток. Например, приемниците на енергия на всички устройства, свързани помежду си чрез определена технологична зависимост, също трябва да бъдат комбинирани по отношение на нормалното и аварийното захранване.