Problemi i predostrožnosti u radu raspodelnih kutija

Spoljnje niskonaponske raspodelne kutije (u daljem tekstu "raspodelne kutije") su niskonaponska raspodelna oprema koja se koristi u sistemima snabdevanja strujom od 380/220V za prihvat i raspodelu električne energije. Obično se instaliraju na lokacijama poput niskonaponske strane transformatora za raspodelu. Unutrašnjost je obično opremljena zaštitnim uređajima poput prekidača, uređaja za zaštitu od izbijanja, i uređaja za zaštitu od grešaka; kontrolnim uređajima poput kontaktora, prekidača, prekidnika opterećenja i odvojnika; mernim uređajima poput transformatora struje i merilaca energije; i kompenzacionom opremom poput kondenzatora. Sa implementacijom projekata izgradnje i rekonstrukcije urbanih i ruralnih elektroenergetskih mreža, širokom upotrebom raspodelnih kutija, i kontinuiranim porastom društvenog potrošnje struje, pojavile su se razne operativne probleme koji zahtevaju pažnju.

1. Prekomitna temperatura smanjuje vreme života električne opreme unutar raspodelne kutije

Maksimalna okružujuća temperatura oko električne opreme dizajnirane i proizvedene prema nacionalnim standardima ne bi trebalo da premaši 40°C tokom rada. Međutim, za raspodelne kutije koje rade pod gorećim letnjim sunčevim zracima, zbog direktnog sunčevog zračenja, refleksije toplote sa cementne površine i toplote generisane od strane opreme unutar kutije, temperatura unutar kutije može ponekad premašiti 60°C. Takve visoke temperature mogu lako dovesti do starenja izolacije i spaljivanja bobina i vodilaca. Visoka temperatura takođe povećava otpornost električnih kontakata, što na svoju stranu povećava zagrevanje, kreirajući grozan ciklus koji konačno dovodi do spaljivanja kontakata. Takođe, prekomitna temperatura utiče na stabilnost karakteristika zaštite, pouzdanost rada i tačnost merenja. Stoga se preporučuje:

(1) Izabrati raspodelne kutije sa rešetama na obe strane i nepotpunom unutrašnjom particijom kako bi se omogućila cirkulacija vazduha za hlađenje.

(2) Korpus kutije najbolje je napraviti od nerđajuće čelike prirodne boje, koja je manje podložna koroziiji i odbija toplinsku radijaciju. Ako se periodično mogu primeniti termoizolacione smeše kako bi se smanjila toplinska radijacija, efekat bi bio još bolji.

(3) Pored osiguranja ventilacije, kutija treba biti postavljena tako da izbegne direktno srednjoj dnevno sunčevo zračenje, a tlo ispod najbolje bude bez gruntu.

(4) Izbegavati preopterećenje opreme tokom sezona visokih temperatura i smanjiti toplinsku generisanje od strane uređaja unutar kutije.

2. Ograničena zaštita od munje samo sa instalacijom ograničivača naponih talasa na ulaznoj strani

Obično se prekidači ili drugi uređaji instaliraju između ulaznih/izlaznih linija i bus-line unutar raspodelne kutije. Ako izlazna linija bude pogodjena munjom, uzrokujući da prvi eksplodira prekidač na ulaznoj liniji, cela kutija gubi zaštitu od munje. Svake godine mnoge raspodelne kutije ostaju oštećene od udara munje. Preporučuje se instalirati oksidni-cinkovske ograničivače naponih talasa na sve ulazne i izlazne strane raspodelne kutije.

3. Korišćenje nepravilnih proizvoda povećava stopu grešaka raspodelnih kutija

Savet je da se izaberu kvalitetni, niskootporni proizvodi (npr. niskootorni prekidači), koji ne samo smanjuju gubitke, već i smanjuju akumulaciju toplote unutar kutije, produžujući vreme života opreme. Takođe, za neke komponente bi trebalo povećati marginu sigurnosti. Zbog visokih unutrašnjih okružujućih temperatura, marginu za nosivost struja treba povećati bar za jednu specifikaciju. Bez promene nominalne struje prekidača, odabirom malo veće fizičke veličine držača prekidača, može se smanjiti verovatnoća spaljivanja njegove baze.

4. Nepravilne tehnike instalacije dovode do pretjeranog zagrevanja i spaljivanja spojeva

Neki električari, kada menjaju vodilice, ne koriste crimp luge, već zakrivljuju višestranke kako bi formirali lug za vezu šrafnicom, što dovodi do spaljivanja vodilica kratko nakon zamene. U kutijama proizvedenim od strane nekih proizvođača, granatne linije se preklapaju i vezuju direktno na glavnu bus-line, što dovodi do loše disipacije toplote i frekventnih grešaka pod opterećenjem. Preporučuje se dodati distribucijski blok na opterećenju strane glavne bus-line, sa granatnim linijama vezanim sa ovog bloka. To poboljšava disipaciju toplote, izgled, jasnoću i olakšava sigurno vezanje.

5. Komisioniranje bez inspekcije, stvaranje sigurnosnih rizika

Iako proizvodi koji su dostavljeni od strane proizvođača podliježu strogoj fabričnoj inspekciji, sudari tokom transporta i vibracije tokom rukovanja mogu dovesti do otkrivenja nekih spojevnih boltova pri dolasku. To dovodi do pretjeranog zagrevanja spojeva vodilica kratko nakon rada. Preporučuje se izvršiti inspekciju i ponovno zategnuti pre komisioniranja.

6. Ostali problemi

• Nepravilna lokacija instalacije: Nepravilna lokacija utiče na gradske pejzaže i čini kutiju podložnom vanjskom oštećenju. Treba izabrati pravilnu lokaciju uzimajući u obzir sve faktore.

• Nedovoljno zemljanje sistema: Neki TN-C sistemi (spojnice neutralne zaštite) još uvijek koriste trofazni četverovodni način snabdevanja. Neutralni vod u niskonaponskoj mreži je često dug i ima značajan impedans. Pod nebalansiranim trofaznim opterećenjima, nulto redni struja teče kroz neutral. Također, zbog okružujućih faktora, starenja vodilaca i vlage, izbijanja struje također mogu formirati petlju kroz neutral, čime neutral nosi potencijal, što je štetno za sigurno funkcionisanje. Preporučuje se usvajanje TN-S sistema (trofazni petovodni način snabdevanja). Ovdje su radni neutral i zaštitni zemljanje razdvojeni, efektivno izolirajući opasne naponse moguće u TN-C sistemu i održavajući opkolice opreme na "zemljanoj potencijali", eliminirajući taj rizik.

• Nedovoljan prostor i karakteristike: Nedovoljan razmak između uređaja i između faza, ponekad bez vidljivih tačaka odvojivanja, predstavlja rizik za električare i sprečava živu zamenu prekidača tokom kiše ili magle.

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

• Korišćenje neelektronskih brojila: Neki kutije nemaju elektronska merila energije, što sprječava daljinsko centralizovano čitanje merila.

• Nedostatak održavanja: Neki kutije ostaju zatvoreni cijelu godinu bez redovnog pregleda i održavanja.

Autor smatra da u lokacijama gdje je potrebna visoka pouzdanost snabdevanja strujom i/ili loši okružujući uslovi, specifikacije raspodelnih kutija treba odgovarajuće povećati kako bi se omogućilo održavanje; gde je potrebno, koristiti mere prisilnog hlađenja ili opremu otpornu na visoku temperaturu kako bi se smanjila stopa grešaka; i instalirati inteligentnu opremu za daljinsko nadziranje i dinamičko upravljanje kako bi se postigao siguran, kvalitetan i pouzdan snabdevanjem strujom.