Problemi i oprezne mjere u operaciji razdobljnih okvira

Vanjski niskonaponski distribucijski okviri (u daljnjem tekstu "distribucijski okviri") su niskonaponska distribucijska oprema koja se koristi u sustavima snabdijevanja strujom od 380/220V za prihvat i distribuciju električne energije. Obično se instaliraju na lokacijama poput niskonaponske strane distribucijskih transformatora. Unutrašnjost je obično opremljena zaštitnim uređajima poput prekidača, uređaja za zaštitu od izbijanja, i zaštitnih uređaja od polumraka; kontrolnim uređajima poput kontaktora, prekidača, prekidnika opterećenja i prekidnika; mjerilima poput pretvaraca struje i brojila energije; te kompenzacijskom opremom poput kondenzatora. S provedbom projekata izgradnje i obnove urbanih i ruralnih mreža, širokom upotrebom distribucijskih okvira, te stalnim porastom društvenog potrošnje struje, pojavile su se različite operativne probleme koji zahtijevaju pozornost.

1. Previsoka temperatura smanjuje vijek trajanja električne opreme unutar distribucijskog okvira

Maksimalna okružujuća temperatura oko električne opreme dizajnirane i proizvedene prema nacionalnim standardima tijekom rada ne smije prelaziti 40°C. Međutim, za distribucijske okvire koji rade pod žarkom ljetnog sunca, zbog direktnog suncokreta, odbijanja toplote sa cementne površine i toplote generirane unutarnjom opremom, temperatura unutar okvira može ponekad prelaziti 60°C. Takva visoka temperatura može lako uzrokovati starenje izolacije i spaljivanje bobina i vodilja. Visoka temperatura također povećava kontakt otpor električnih kontakata, što zauzvrat povećava zagrijavanje, stvarajući grozan krug koji konačno dovodi do spaljivanja kontakata. Nadalje, previsoka temperatura utječe na stabilnost zaštitnih karakteristika, pouzdanost rada i preciznost mjerenja. Stoga se preporučuje:

(1) Odabrati distribucijske okvire s rešetkama na obje strane i nepotpunom unutarnjom particijom kako bi se omogućilo cirkulacija zraka za hlađenje.

(2) Tijelo okvira najbolje je napraviti od nerđajuće čelike prirodnih boja, manje podložne koroziiji i odbijaju toplinu. Ako se periodički mogu primijeniti toplinsko-izolativni poklopci za smanjenje toplinskog zračenja, efekt bi bio još bolji.

(3) Osim osiguranja ventilacije, okvir treba postaviti da bude izbjegnut direktni suncokret u podne, a podloga ispod njega najbolje ne bi trebala biti od šljunka.

(4) Izbjegavati preopterećenje opreme tijekom visokotoplinskih sezona i smanjiti toplinsku generaciju unutar okvira.

2. Ograničena zaštita od munje samo s instalacijom zaštitnih uređaja od polumraka na strani dolaska

Obično se fuzi ili drugi uređaji instaliraju između ulaznih/izlaznih linija i busa unutar distribucijskog okvira. Ako izlazna linija bude pogodjena munjom, uzrokujući da prvo iskoči fuzi na strani dolaska, cijeli okvir gubi zaštitu od munje. Svake godine mnogi distribucijski okviri oštećeni su munjama. Preporučuje se instalirati oksidni cinkovski zaštitne uređaje od polumraka na svim stranama dolaska i odlaska distribucijskog okvira.

3. Upotreba neprimjerenih proizvoda povećava stopu grešaka distribucijskih okvira

Preporučljivo je odabrati kvalitetne, niskootporne proizvode (npr. niskootorne fuzi), koji ne samo da smanjuju gubitke, već i smanjuju akumulaciju topline unutar okvira, produžujući vijek trajanja opreme. Također, sigurnosni margine za neke komponente trebalo bi odgovarajuće povećati. Zbog visoke unutarnje temperature, marginu nosivosti struje za vodilje trebalo bi povećati najmanje za jednu specifikaciju. Bez promjene nominalne struje elementa fuzi, odabir malo veće fizičke veličine držača fuzi može smanjiti vjerojatnost spaljivanja njegove baze.

4. Nepravilne tehnike instalacije uzrokuju previsoku temperaturu i spaljivanje spojeva

Neki elektrotehnici, kada zamjenjuju vodilje, ne koriste preslacene guze, već umjesto toga savijaju višezavojne vodilje kako bi formirali guzu za vijak, što dovodi do spaljivanja vodilja kratko nakon zamjene. U okvirima proizvedenim od strane nekih proizvođača, grane se preklapaju i vijakom spajaju direktno na glavni bus, što dovodi do loše disipacije topline i često do grešaka pod opterećenjem. Preporučuje se dodati blok za distribuciju na strani opterećenja glavnog busa, s granama koje se spajaju s tog bloka. To poboljšava disipaciju topline, izgled, jasnoću i omogućuje sigurno vodenje.

5. Komisioniranje bez pregleda, stvaranje sigurnosnih rizika

Iako proizvodi koje proizvođači nude prođu stroge fabrične inspekcije, udari tijekom prijevoza i vibracije tijekom rukovanja mogu uzrokovati da se neki spojni vijci ošljave prije dolaska. To dovodi do previsoke temperature spojeva vodilja kratko nakon rada. Preporučuje se provesti inspekciju i ponovno zategnuti prije komisioniranja.

6. Ostali problemi

• Nepravilna lokacija instalacije: Nepravilno postavljanje utječe na gradske pejzaže i čini okvir osjetljivim na vanjsko oštećenje. Treba odabrati odgovarajuću lokaciju uzimajući u obzir sve faktore.

• Nedovoljno sistema zemljanja: Neki TN-C sustavi (spojnice neutralne zaštite) još uvijek koriste trofazni četverozavojni način snabdijevanja. Neutralni vodilj u niskonaponskoj mreži često je dug i ima značajnu impedanciju. Pod neravnomernim trofaznim opterećenjima, nulto-redni struja teče kroz neutral. Također, zbog okruženjskih faktora, starenja vodilja i vlage, struje izbježnica također mogu stvoriti petlju kroz neutral, čime se neutral nosi potencijal, što je štetno za sigurno funkcioniranje. Preporučuje se usvajanje TN-S sustava (trofazni petozavojni način snabdijevanja). Ovdje su radni neutral i zaštitni zemljišni vodilj odvojeni, efektivno izolirajući opasne naponse moguće u TN-C sustavu i održavajući opremu u "zemljišnom potencijalu", eliminirajući taj rizik.

• Nedovoljno razmak i značajke: Nedovoljan razmak između uređaja i između faza, ponekad bez vidljivih točaka odvojenja, predstavlja rizik za elektrotehnike i sprečava zamjenu fuzi pod kišom ili maglom.

• Nedostatak zaštite od gubitka faze: Nedostatak zaštite od gubitka faze dovodi do spaljivanja motora zbog jednofaznog rada.

• Upotreba neelektroničkih brojila: Neki okviri nemaju elektronička brojila energije, što sprečava udaljeno centralizirano čitanje brojila.

• Nedostatak održavanja: Neki okviri ostaju zatvoreni cijelu godinu bez redovitog pregleda i održavanja.

Autor smatra da u lokacijama s visokim zahtjevima za pouzdano snabdijevanje strujom i/ili s lošim okruženjskim uvjetima, specifikacije distribucijskih okvira trebale bi se odgovarajuće povećati kako bi se olakšao održavaj; gdje je potrebno, trebalo bi koristiti prisilno hlađenje ili električne komponente otvorene visokim temperaturama kako bi se smanjila stopa grešaka; te trebalo bi instalirati inteligentnu opremu za udaljeno nadziranje i dinamičko upravljanje kako bi se postiglo sigurno, visokokvalitetno i pouzdano snabdijevanje strujom.