Виды распределительных устройств
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.
Распределительный щит и распределительный шкаф: в чем отличия устройств?
Распределительные узлы — важный и значимый элемент в электрической цепи. А прием и распределение электричества — основная задача распределительных щитов и шкафов. Однако множество вопросов и обсуждений на форумах, посвященных электрике, показывает, что далеко не все понимают, в чем же разница между распределительным шкафом и распределительным щитом.
Отличаются ли щит и шкаф по техническим характеристикам? Есть ли отличия в функционале распределительного шкафа и щита — или же вся разница между ними только в конструкции? Эти и многие другие вопросы, часто задаваемые в Сети, говорят о необходимости глубже раскрыть тему распределительных устройств и их отличий.
Задачи распределительных щитов и шкафов
Как ясно из названия, основная функция любого распределительного устройства — прием и перераспределение тока по различным участкам цепи. Другими словами, как РЩ, так и РШ нужны для того, чтобы принимать электрический ток входящей линии и направлять его на различные объекты (к примеру, квартиры, электропитание которых осуществляется через этажный щит).
Еще одна важная функция распределительного щита, как и шкафа, — защитная. Система предохранителей и автовыключателей позволяет моментально обесточить подключенный к щиту или шкафу объект при коротком замыкании либо перегрузке цепи.
Кроме того, все распределительные устройства оснащены прибором учета расхода электроэнергии (счетчиком). Счетчик дает возможность как учитывать количество поступающей на щит/шкаф электроэнергии (на предприятиях или в технических помещениях), так и рассчитывать потребление электричества каждым из объектов, подключенных к шкафу (квартирные счетчики на этажных щитах).
Таким образом, как щит, так и распределительный шкаф, выполняют одни и те же задачи:
• прием и перераспределение тока;
• защита сети от перегрузки и тока короткого замыкания;
• учет потребляемой электроэнергии.
Внутреннее содержимое
Поскольку задачи РЩ и РШ идентичны, то и техническое устройство этих приборов одинаково. Все распределительные устройства оснащены минимумом техники, необходимой для выполнения щитами и шкафами их основных опций.
Прием и распределение тока осуществляется при помощи УЗО (устройство дифференциального тока), вводного выключателя нагрузки и различных соединительных элементов (клеммы, провода). Задачи защиты выполняются предохранителями и автовыключателями. И в распределительных щитах, и в шкафах функцию учета потребляемой энергии выполняют счетчики (причем одинакового типа).
В чем же различия?
Распространенное мнение, что распределительный щит отличается от распределительного шкафа по своим техническим параметрам, ошибочно. Параметры щита, как и шкафа, зависят исключительно от модели устройства и его назначения.
Основная же разница между распределительными щитами и шкафами состоит только в особенностях конструкции корпуса. Щит и шкаф являются не различными приборами, а разными вариантами исполнения распределительного устройства.
Щит закрыт только с лицевой стороны, а его содержимое монтируется в предназначенной для этого нише в стене. Шкафы применяют там, где строительство ниши по тем или иным причинам невозможно. Распределительный шкаф устанавливается прямо на пол (обычно вплотную к стене или в углу), а его содержимое остается закрытым со всех сторон корпусом.
Таким образом, и щит, и шкаф представляют из себя разные конструкции одного и того же устройства, а выбор между ними основывается исключительно на особенностях помещения, где будет установлено распределительное устройство.
Распределительные устройства: типы и схемы
Распределительное устройство (РУ) – это электротехническая установка для приема и распределения электрической энергии по потребителям на одном напряжении. РУ состоит из коммутационных аппаратов и соединяющих их сборных шин, а также защитных и коммутационных устройств.
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.
- Главный распределительный щит (ГРЩ)
Кратко о том, для чего нужны все перечисленные распределительные устройства, вы можете прочесть здесь, в одном из наших материалов. Мы же рассмотрим, какого рода схемы используются в этих устройствах для их функционирования.
Классификация распределительных устройств
- Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ)
ОРУ – силовые проводники находятся вне здания и не имеют защиты от внешних воздействий. Рабочее напряжение тока для них – 27,5 кВ. Такие устройства популярны за счет нетрудоемкого монтажа, простого сервисного обслуживания и модернизации.
ЗРУ – у них проводники расположены в зданиях или в отдельных помещениях. Как вариант – в шкафах на улице, то есть, с защитой от внешних факторов. Рабочее напряжение – 35 кВ. Есть ЗРУ и повышенного напряжения, то есть до 800 кВ, используемое в холодных климатических зонах и средах с неблагоприятными атмосферами, например, в чересчур влажной местности.
Пример вводно-распределительного устройства шкафного типа
- Традиционные и функциональные
Традиционные – все устройства управления, приборы и индикаторы расположены на лицевой стороне. Все остальное – изнутри самого РУ, на плате.
Функциональные – это целевые РУ с функционирующими устройствами, которые, в свою очередь, включают в себя коммутационную аппаратуру и соединения для установки и подключений.
РУ подразделяются и по видам функциональности:
- Главные – прием электроэнергии от станций и генераторов
- Линейные – делят поступающую электроэнергию по отдельным линиям без смены напряжения
- Понижающие или повышающие – для преобразования электроэнергии в оборудовании, трансформирующем электричество
- Для личных нужд – для поступления электричества на станции или подстанции
На основе чего выбирается тип схемы?
Схемы, на которых работает вводно-распределительное устройство, подбираются в зависимости от количества присоединений и действующего рабочего напряжения. Кроме этих двух факторов на выбор схемы также влияют:
- Тип электростанции
- Число и мощность генераторов
- Кол-во связующих линий связи с энергосистемой, а также категория их ответственности
- Схема и уровень напряжения энергосистемных электросетей энергосистемы
- Показатели токов короткого замыкания
- Возможности для работы РУ по той или иной предполагаемой схеме
- Тип самого устройства – ЗРУ, ОРУ, КРУ, КРУЗ
Классификация по структуре используемых схем
Если отталкиваться от структуры схем, то распределительные устройства бывают 2-х типов:
- Радиальные – источники электроэнергии и присоединения (это трансформаторы, линии электропередачи, средства компенсации реактивной мощности и т.д.) находятся на сборных шинах, из-за чего авария на шинах выведет из строя всю секцию или устройство
- Кольцевые – схема представляет собой кольцо с ответвлениями присоединений и подводов питания
Больше преимуществ – у последнего варианта. Кольцевая схема позволяет добавлять в распределительное устройство новые элементы, а кроме того исключена ситуация с выводов из строя всей секции из-за малейших неполадок на шине.
Теперь перейдем к самим схемам. Определяющий фактор их выбора для радиального или кольцевого РУ – это общее число выключателей на одно присоединение. В зависимости от этого выделяют 4 вида схем:
С коммутацией присоединения 1-м выключателем:
- 1 или 2 системы шин с обходной шинной системой или без неё
С коммутацией присоединения 2-мя выключателями:
- две системы шин с тремя выключателями на два присоединения (схема 3/2, полуторная)
- две системы шин с четырьмя выключателями на три присоединения (схема 4/3)
- многоугольники (треугольник, четырехугольник, пятиугольник, шестиугольник)
С коммутацией присоединения 3-мя и более выключателями:
- связанные многоугольники
- генератор—трансформатор—линия с уравнительно-обходным многоугольником
- трансформаторы—шины
Существуют и упрощённые схемы, где общее число выключателей меньше, чем кол-во присоединений:
- Блочные
- Ответвления от проходящих линий (комбинирование блочных схем)
- Мостики
- Расширенный четырехугольник
- Заход—выход
Важно помнить, что при выборе схем распределительных устройств подстанций необходимо учитывать такие основные параметры, как итоговое количество присоединений (линий и трансформаторов), характер требований к надежности электроснабжения потребителей и к обеспечению транзита мощности через подстанцию в трех режимах:
- Нормальном
- Ремонтном
- Послеаварийном
Кроме того, если вы решили купить распределительное устройство, стоит иметь в виду, что рабочие схемы для распределительных устройств должны формироваться с учетом перспективы развития сети.
Комплектация распределительных устройств
Независимо от классификации, распределительные устройства в стандартной комплектации имеют следующие компоненты:
· Медные шины PE и N. Соединение шины PE и проводов осуществляется при помощи шайб и гаек. Для улучшения качества крепления можно применять гроверные шайбы. Выполнение всех работ требует использование дополнительных инструментов. НА шине PE должно оставаться место для подключения проводников. Шина N используется для установки нулевых проводников электросети.
· Автоматы ввода или сгруппированные плавкие предохранители. Используются для монтажа вводного кабеля. Номинал должен соответствовать проекту системы электроснабжения. Автоматы нужны для защиты проводки от перегрузки, КЗ, внезапного отключения электропитания для проведения обслуживания.
· Разрядники или ограничители напряжения. Монтируются после вводных автоматов. Они служат для активации защиты ВРУ при импульсной перегрузке.
· Блоки автоматов распредсетей отдельных групп. При монтаже электросети предусмотрена группировка подачи электроэнергии. Каждая группа обеспечивает подачу в отдельное помещение и нуждается в защитных автоматах. При необходимости – монтируется аппаратура, подразумевающая защитное отключение. Если монтируются автовыключатели, следует убедиться, что нагрузка равномерно распределяется по фазам. Чтобы вычислить количество необходимых автоматов, нужно учитывать коэффициент на спрос.
· Провода и коммутационные клемники. Каждый провод имеет свой цвет. Красный для фазы, голубые – провода, PE окрашивают в желто-зеленый цвет. Маркировка выполняется на концах. Лучше окрашивать фазные шины в собственный цвет или выполнить пометку 1,2,3 и т.д. Все провода должны быть обеспечены изоляцией по отдельности.
Приборы и аппаратура, описанные выше – основные. Кроме них можно использовать дополнительное оборудование, например, блок учета для учета расхода электроэнергии.
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.
Распределительное устройство фото. Производство распределительных устройств происходит согласно всем действующим стандартам и правилам. Используя свой многолетний опыт, мы обеспечиваем высокое качество и надёжность изготавливаемых устройств.
Типы распределительных 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.