Typy schém napájania a oblasti ich použitia

Hlavným problémom distribúcie nízkeho napätia je výber obvodu. Správne navrhnutý obvod by mal zabezpečiť spoľahlivosť napájacieho zdroja. elektrické prijímače v súlade s mierou ich zodpovednosti, vysokými technickými a ekonomickými ukazovateľmi a jednoduchosťou prevádzky siete.

Všetky obvody, s ktorými sa v praxi stretávame, sú kombináciami samostatných prvkov — podávačov, kmeňov a vetiev, pre ktoré prijmeme nasledujúce definície:

privádzač — vedenie určené na prenos elektriny z rozvádzač (panel) do distribučného bodu, diaľnice alebo samostatného elektrického prijímača;

diaľnica - vedenie určené na prenos elektriny do viacerých distribučných miest alebo odberateľov energie, ktoré sú k nej pripojené v rôznych bodoch,

pobočka – výstupná linka:

a) z hlavného vedenia a určeného na prenos elektriny do odberného miesta alebo elektrického prijímača,

b) z rozvodného miesta (rozvádzača) a je určený na prenos elektriny do jedného elektrického prijímača alebo do viacerých malých elektrických prijímačov zaradených do „okruhu“.

V budúcnosti sa všetky privádzače, diaľnice a vetvy od poslednej po distribučné miesta budú nazývať zásobovacia sieť a všetky ostatné vetvy - distribučná sieť.

Jedným z hlavných problémov riešených pri navrhovaní obchodných sietí je výber medzi hlavnými a radiálnymi schémami distribúcie energie.

V schéme hlavného napájania jedno vedenie - hlavné vedenie - slúži, ako je uvedené, niekoľkým distribučným bodom alebo prijímačom, ktoré sú k nemu pripojené v rôznych bodoch, s radiálnym napájaním, pričom každé vedenie je lúč spájajúci uzol siete (rozvodňa, rozvod bod) s jedným používateľom. V celkovom komplexe siete je možné tieto schémy kombinovať.

Aby sa distribúcia skladov mohla uskutočňovať diaľnicami, z ktorých každá zásobuje určitým počtom bodov, od druhého k prijímačom, radiálne línie sa môžu rozchádzať.

Typické schémy napájania pre priemyselné zariadenia

Radiálny diagram znázornený na obr. 1, a, sa používa v prípadoch, keď existujú jednotlivé uzly s dostatočne veľkým sústredeným zaťažením, vo vzťahu ku ktorým rozvodňa zaujíma viac-menej centrálne miesto.

Ryža. 1. Schémy distribúcie elektrickej energie z rozvodní do elektrických prijímačov: a — radiálne; b — hlavné vedenie so sústredenými nákladmi; c — kmeňové vedenie s rozloženým nákladom.

S radiálnou schémou môžu jednotlivé dostatočne výkonné elektrické prijímače prijímať energiu priamo z rozvodne a skupiny menej výkonných a blízko seba umiestnených elektrických prijímačov - cez distribučné body inštalované čo najbližšie ku geometrickému stredu záťaže. Nízkonapäťové napájače sa pripájajú k rozvodniam k hlavným rozvádzačom cez ističe a poistky alebo cez vzduchové ističe.

Radiálne obvody s priamym napájaním z rozvodní zahŕňajú všetky napájacie obvody pre vysokonapäťové elektrické prijímače, buď z vysokonapäťového rozvádzača v rozvodni, alebo priamo zo znižovacieho transformátora, ak je prijatá schéma "blokový transformátor - elektrický prijímač". .

Schémy napájania kufra platia v nasledujúcich prípadoch:

a) keď má zaťaženie koncentrovaný charakter, ale jeho jednotlivé uzly sú umiestnené v rovnakom smere vzhľadom na rozvodňu a v relatívne malých vzdialenostiach od seba a absolútne hodnoty zaťaženia jednotlivých uzlov sú nedostatočné pre racionálne využitie radiálnej schémy (obr. 1, 6);

b) keď je zaťaženie rozložené s rôznym stupňom rovnomernosti (obr. 1, c).

V kmeňových obvodoch s koncentrovaným zaťažením sa pripojenie samostatných skupín elektrických prijímačov, ako aj radiálnych obvodov, zvyčajne vykonáva cez distribučné body.

Úloha správneho umiestnenia distribučných bodov je mimoriadne dôležitá. Hlavné ustanovenia, ktoré treba v tomto prípade dodržiavať, sú tieto:

a) dĺžka privádzačov a diaľnic by mala byť minimálna a ich trasa by mala byť pohodlná a prístupná;

b) by sa mali minimalizovať a podľa možnosti úplne vylúčiť prípady spätného (vo vzťahu k smeru toku elektriny) napájania elektrických prijímačov;

c) distribučné miesta by mali byť umiestnené na miestach vhodných na údržbu a zároveň tak, aby nezasahovali do výrobných prác a neblokovali cesty.

Elektrické prijímače môžu byť pripojené k distribučným bodom nezávisle na sebe, alebo kombinované do skupín — „reťazcov“ (obr. 2 -b).

Ryža. 2 Schémy pripojenia elektrických prijímačov k distribučným bodom: a — nezávislé pripojenie; b — reťazové spojenie.

Daisy-chain sa odporúča pre nízkoenergetické elektrické prijímače blízko seba, ale v značnej vzdialenosti od distribučného bodu, v dôsledku čoho je možné dosiahnuť značné úspory v spotrebe drôtu. V tomto prípade však jednofázové a trojfázové elektrické spotrebiče nesmú byť zapojené do jedného okruhu.

Okrem toho sa z prevádzkových dôvodov neodporúča spájať:

a) celkovo viac ako tri elektrické prijímače;

b) elektrické prijímače mechanizmov na rôzne technologické účely (napríklad elektromotory kovoobrábacích strojov s elektromotormi vodovodných jednotiek).

Pre distribuované zaťaženie na diaľnici sa odporúča, aby boli elektrické prijímače pripojené priamo k diaľniciam, a nie cez distribučné body, ako je to obvyklé vo vyššie uvedených schémach.

V súlade s tým sa na diaľnice s rozloženou záťažou kladú tieto dve hlavné požiadavky:

a) kladenie diaľnic sa musí vykonávať v najnižšej možnej výške, nie však nižšie ako 2,2 m od podlahy;

b) konštrukcia diaľnic musí umožňovať časté vetvenie elektrických prijímačov a pri ukladaní na prístupných miestach vylúčiť možnosť dotyku živých častí.

Diaľnice vyrobené vo forme spĺňajú tieto požiadavky pneumatiky v uzavretých kovových boxoch.

Prípojnice sa vo všeobecnosti používajú v dielňach, kde sú elektrické prijímače usporiadané vo viac-menej pravidelných radoch a kde sú navyše možné časté pohyby zariadení. Takéto dielne zahŕňajú mechanické dielne, dielne na mechanické opravy, nástroje a iné podobné dielne podľa charakteru usporiadania zariadenia a podmienok prostredia.

Pri koncentrovanom zaťažení, keď je počet odbočiek zo siete relatívne malý, musí byť elektrická sieť položená oveľa vyššie, pričom sa musia vyberať miesta, kde je možné vyplniť holé vodiče (prípojnice alebo vodiče) alebo izolované vodiče. Zároveň sa v dôsledku nedostatku nepretržitého uzáveru zvyšuje produktivita linky a celá konštrukcia sa stáva lacnejšou.

Sieťové napájanie elektrické osvetlenie, spravidla nie je pripojený k napájačom a diaľniciam, ale je vykonávaný samostatnými sieťami od zberníc hlavných rozvádzačov rozvodní.

V prípade schém "blokový transformátor - sieť" sú osvetľovacie siete najčastejšie rozvetvené z hlavných úsekov elektrickej siete. Oddelenie elektrických a osvetľovacích sietí je spôsobené nasledujúcimi okolnosťami:

a) relatívne nízke straty napätia povolené v sieťach osvetlenia,

b) schopnosť vypnúť celú napájaciu sieť pri zachovaní dodávky osvetlenia.

Výnimka z tohto všeobecného pravidla je povolená pre objekty sekundárneho významu s nízkym zaťažením a nezodpovednou vizuálnou prácou, ako aj pre napájanie núdzového osvetlenia.

Voľbu schémy napájania výrazne ovplyvňuje aj potreba zníženia výkonu pre odberateľov elektriny 1. a 2. kategórie.

Pre elektrické prijímače 1. kategórie musí byť napájanie z dvoch nezávislých zdrojov, medzi ktoré môžu patriť výkonové transformátory, ak sú pripojené k rôznym, neprepojeným úsekom vysokonapäťového rozvádzača. V tomto prípade musí mať záložný zdroj elektrických prijímačov automatické zapínanie (ATS).

Najkritickejšie inštalácie majú zvyčajne náhradné jednotky pre prípad poruchy alebo preventívnej opravy pracovných jednotiek. Zaradenie rezervných jednotiek môže byť aj automatické, v prípade potreby podľa podmienok technologického postupu. Príkladom automatického vzájomného zníženia dvoch jednotiek je schéma znázornená na obr. 3.

Ryža. 3. Schémy redundancie napájania pre nízkonapäťových spotrebiteľov elektriny. 1 — zariadenie na manuálne alebo automatické zapínanie a vypínanie; 2 — prístroj na manuálne alebo automatické spínanie.

Pri elektrických prijímačoch 2. kategórie sa záložný zdroj zapína činnosťou službukonajúceho personálu, princípy konštrukcie obvodov však zostávajú rovnaké ako u odberateľov elektriny 1. kategórie len s tým rozdielom, že druhý zdroj napájania nemusí byť nezávislý.

Pre skupiny užívateľov nízkeho napätia je možné použiť dve radikálne odlišné schémy znižovania výkonu, znázornené na obr. 3.

Podľa schémy a sú spotrebitelia energie rozdelení do dvoch skupín, z ktorých každá má samostatné napájanie, a preto sú oba napájacie zdroje zvyčajne zapnuté. Podľa schémy b sú elektrické spotrebiče napájané jedným z napájacích zdrojov a druhý je záložný. V oboch prípadoch musí byť každý podávač navrhnutý pre celkové zaťaženie dvoch skupín elektrických prijímačov, ale schéma je vhodnejšia, pretože má menšiu stratu energie a väčšiu spoľahlivosť v prevádzke.

Voľbu energetického plánu ovplyvňuje aj tok výroby. Napríklad elektrické prijímače všetkých mechanizmov navzájom prepojených určitou technologickou závislosťou musia byť kombinované aj z hľadiska normálneho a záložného napájania.