Elektrické silové obvody pre automatizačné systémy

Napájacie zdroje pre elektrické zariadenia a automatizačné systémy sú dielenské rozvodne, rozvádzače a napájacie jednotky napájacích systémov automatizovaného zariadenia, ku ktorým nie je pripojená žiadna prudko premenlivá záťaž (výkonné elektromotory a pod.). Napätie, druh prúdu a riadiace a ochranné zariadenia sú spravidla spojené a koordinované s napájacou sústavou.

Predpokladá sa, že spoľahlivosť napájania elektrických zariadení a elektrických prijímačov automatizačného systému nie je menšia ako spoľahlivosť napájania automatizovaného zariadenia. O otázke potreby obmedzenia sa rozhoduje v závislosti od príslušnosti spotrebiteľov elektriny k príslušnej kategórii spoľahlivosti podľa PUE, berúc do úvahy dostupnosť rezerv v systéme napájania zariadenia.

Systém napájania zvyčajne pozostáva z napájacej a distribučnej siete.Vo všeobecnosti možno systém napájania znázorniť vo forme schémy znázornenej na obr. 1.

Ryža. 1. Schéma a hlavné napájacie zariadenia automatizačného systému: 1 — napájací zdroj, 2 — napájacia doska č. 1, 3 — meracia doska č. 1, 4 — ventilové napájacie zariadenie, 5 — napájacia doska č. , 6 — meracia doska č. 2, 7 — snímače primárnych zariadení atď., 8 — nezávislé zariadenia.

Napájacia sieť (plné čiary) spája napájacie zdroje automatizovaného objektu s panelmi a napájacími uzlami automatizačného systému. Distribučná sieť (bodkované čiary) spája dosky plošných spojov a výkonové jednotky automatizačného systému s jeho jednotlivými spotrebičmi.

V závislosti od vzájomnej polohy dosiek (uzlov) napájacieho zdroja automatizačného systému a zdrojov energie, ako aj požiadaviek na redundanciu napájacieho obvodu môžu byť: radiálne s jednostrannými (obr. 2, a ) alebo obojstranný (obr. 2.6) zdroj, rack s jednostranným (obr. 2, d) alebo obojstranným napájaním z jedného (obr. 2, e) alebo dvoch (obr. 2, f) nezávislých radiálno-hlavňové zdroje (obr. 2, c).

Ak sú štíty a napájacie uzly 2 umiestnené v rôznych smeroch od zdrojov energie 1 a vzdialenosť medzi štítmi je väčšia ako od zdroja k štítom, potom sa použijú silové obvody. V tomto prípade môžu byť štíty (uzly) napájané jednou linkou z jedného zdroja alebo dvoma z dvoch nezávislých zdrojov.

Ryža. 2. Schéma napájacej siete napájacej sústavy

Hlavné napájacie obvody sa používajú, keď je vzdialenosť medzi štítmi a uzlami oveľa menšia ako vzdialenosť od zdroja energie. Napájanie podľa sieťových obvodov môže byť zabezpečené z jedného alebo dvoch nezávislých zdrojov. Napájanie z jedného zdroja môže byť napájané iba štítmi, ktoré umožňujú prerušenie napájania.

Distribučné siete sú zvyčajne radiálne, to znamená, že každý elektrický prijímač je pripojený k príslušnému panelu alebo koncovému uzlu samostatným radiálnym vedením.

Hlavné schémy napájania pre napájaciu a distribučnú sieť sa vykonávajú oddelene, ale ak schéma distribučnej siete pozostáva z malého počtu skupín napájacích zdrojov, potom ju možno kombinovať v jednom výkrese so schémou napájacej siete.

Zariadenia na riadenie silových a rozvodných sietí zaisťujú zaraďovanie a odstavovanie elektrických prijímačov a častí siete pri bežnej prevádzke, spoľahlivé odpájanie elektrických prijímačov a častí siete pre revízie a opravy, ochranu pred všetkými druhmi skratov, ako aj preťažením (ak potrebné).

Na čítanie schém napájania je užitočné vedieť, že v napájacích a distribučných sieťach možno použiť nasledujúce kombinácie ovládacích a ochranných zariadení: v silnoprúdových vedeniach — istič alebo poistka Inštalujú sa na miestach pripojenie k napájaciemu zdroju , ako aj na vstupoch do štítov a pohonných jednotiek.

V energetických a distribučných sieťach možno použiť prepínače, ističe, ovládacie spínače a prepínače. Treba poznamenať, že:

— v obvodoch elektrických prijímačov so zabudovanými spínačmi a poistkami nie sú nainštalované ovládacie a ochranné zariadenia;

— v obvodoch elektrických prijímačov so zabudovanou poistkou je k dispozícii iba ovládacie zariadenie;

— inštalácia ovládacích a ochranných zariadení v uzemňovacích vodičoch všetkých typov je zakázaná; v neutrálnych vodičoch, a to aj vtedy, keď sa používajú ako uzemňovacie vodiče, ovládacie zariadenia môžu byť inštalované iba vtedy, ak odpoja všetky fázové vodiče;

— v napájacích obvodoch vzájomne prepojených zariadení (napríklad snímač a sekundárne zariadenie a pod.), ktorých jednotlivé prvky nepracujú nezávisle na sebe, sú inštalované spoločné ovládacie a ochranné zariadenia. V tomto prípade sú na vetvách k jednotlivým prvkom regulátorov (napr. regulačné zariadenie s diaľkovým ovládaním) oddelené spínače;

— v schémach znižovacích transformátorov s rozvetvenou sekundárnou sieťou sú riadiace a ochranné zariadenia inštalované na strane primárneho a sekundárneho napäťového vinutia v každom zapojení elektrického prijímača, ktorý nemá ovládacie a ochranné zariadenie. V prípade pripojenia na strane sekundárneho napätia elektrického prijímača nemusia byť ovládacie a ochranné zariadenia v tomto obvode inštalované.

Pre kritické, veľké a zložité automatizačné systémy je riadenie napätia zabezpečené na prípojniciach rozvodnej dosky, rozvádzačov a riadiacich dosiek atď. Riadenie napätia zbernice sa zvyčajne vykonáva pomocou signálnych svetiel pripojených priamo na riadené zbernice.V niektorých prípadoch sa pomocou voltmetra alebo napäťového relé monitoruje nielen prítomnosť napätia, ale aj jeho hodnota. Napäťové relé obsahuje svetelný alebo zvukový alarm pri odpojení od hornej alebo dolnej prípustnej hodnoty.

Výkonový obvod sa spravidla vykonáva v jednoriadkovom obraze. Diagram zobrazuje ovládacie a ochranné zariadenia namontované na strane zdroja energie aj na strane výkonových dosiek automatizačného systému a elektrické komunikačné vedenia medzi nimi. Na obrázkoch ovládacích a ochranných zariadení napájacieho obvodu je znázornené: alfanumerické označenie a typ zariadenia, menovité napätie a prúd, pri ochranných zariadeniach aj prúd poistky alebo ističa.

Zariadenia na riadenie a ochranu napájania na strane napájania sa zvyčajne zvažujú v schémach napájania. Zariadenia na riadenie a ochranu elektrickej siete na strane napájacích panelov sa berú do úvahy v schémach automatizácie a sú uvedené v zozname zariadení schém distribučnej siete.

Ryža. 3. Schéma napájacej siete automatizačného systému, vyhotovená na jednoriadkovom obrázku (na schéme sú uvedené iba typické štítky).

Schéma distribučnej siete je vyhotovená vo viacriadkovom obrázku pre každý rozvádzač a napájací zdroj samostatne.Zobrazuje ovládacie zariadenia (nožové spínače, spínače, spínače), ochranné zariadenia (ističe, poistky), meniče (usmerňovače, transformátory, stabilizátory atď.), osvetľovacie lampy, kontakty, automatické prepínače (ATS) a elektrické prepojenie medzi zariadením linky.

Ryža. 4. Schéma rozvodnej siete rozvádzača č.1 vyhotovená vo viacriadkovom obrázku.

Alfanumerické označenia sú uvedené pre obrázky zariadení, pre transformátory - vyššie a nižšie napätie, pre usmerňovače a stabilizátory - typ prúdu, vyššie a nižšie napätie. Technické charakteristiky spínačov, vypínačov, ističov a poistiek nie sú uvedené na schémach distribučnej siete, pretože sú uvedené v zoznamoch položiek elektrických zariadení.