Hlavní části vzduchem izolované primární středně vysoké napěťové rozvaděče a jejich použití

Středový výkonový rozvaděč hraje klíčovou roli v procesu distribuce energie v případě střídavých proudů (AC), umožňuje tok elektrické energie od produkce přes distribuci až po koncové uživatele. Toto nezbytné zařízení je řízeno specifickými normami, které definují jeho specifikace, terminologii, hodnocení, kriteria pro návrh, praxe ve výrobě a protokoly pro testování. Pro evropský region jsou tyto pokyny detailně popsány v následujících normách Mezinárodní elektrotechnické komise (IEC):

• IEC 62271-1: Stanovuje společné specifikace pro vysokonapěťové rozvaděče a ovládací zařízení.

• IEC 62271-200: Zaměřuje se na AC metalově obalené rozvaděče a ovládací zařízení navržené pro napětí nad 1 kV až do a včetně 52 kV.

• IEC 62271-300: Řeší metalově obalené rozvaděče s plynovou izolací určené pro napětí nad 52 kV.

Ačkoli IEC normy jsou globálně uznávány, země jako Spojené státy, Čína a Rusko mohou dodržovat své vlastní národní normy. Podle oddílu 3.5 normy IEC 62271-1 jsou specifikovány všechny komponenty rozvaděčů a ovládacích zařízení, což umožňuje sestavení komplexních systémů rozvaděčů s funkcemi přizpůsobenými středovým sítím. Tyto funkce zahrnují:

• Efektivní distribuci energie z vyšších úrovní distribučních systémů až po body spotřeby.

• Umožňování přepínání elektrických proudů.

• Provádění měření důležitých pro ochranné mechanismy, operační ukazatele a fakturační procesy.

• Zajištění ochrany zatížení a zařízení před poruchami.

• Implementaci funkcí pro řízení, blokování a uzamykání podle potřeb provozu sítě.

• Povolení komunikace mezi rozvaděči a SCADA nebo DCS systémy pro zlepšené monitorování a řízení.

• Zajištění bezpečnosti pracovníků působících v transformátorových stanici.

Je k dispozici široká škála designů splňujících normy IEC, vyrobených mnoha výrobci. Norma IEC rozlišuje mezi technologiemi s vzdušnou a plynovou izolací, s komplexitou návrhu, která se liší podle pozice systému v distribuční síti a potřeby sofistikovaných schémat ochrany a řízení. Rozvaděče s vyšším hodnocením obvykle vyžadují složitější opatření pro ochranu a řízení.

Typická architektura primárního středového výkonového rozvaděče s vzdušnou izolací (AIS) je organizována do čtyř základních oddílů, což odráží strukturovaný přístup k dosažení efektivního, bezpečného a spolehlivého provozu v aplikacích středového napětí. Tato konfigurace zajišťuje optimální výkon při dodržování přísných bezpečnostních a operačních standardů.

Základní struktura oddílu středového výkonového rozvaděče

Primární struktura, označená jako sekce B na obrázcích 1, 2 a 3, tvoří plechy, které poskytují tvar, rozměry, tuhost a pevnost rozvaděče. Tato struktura také zahrnuje měděné komponenty, které jsou klíčové pro přenos energie a propojení všech oddílů a zařízení v rozvaděči.

Tento konstrukční přístup nabízí několik klíčových výhod:

• Metalové oddělení: Struktura zajišťuje oddělení mezi oddíly podle norm IEC 62271-200, které definují různé úrovně přístupnosti. Toto oddělení zvyšuje bezpečnost a operační efektivitu.

• Odpornost vůči oblouku: Vedle metalového oddělení zahrnuje návrh dveře odporné vůči oblouku, které poskytují dodatečnou ochranu proti vnitřním obloukovým událostem, zajišťují schopnost rozvaděče odolat obloukům bez kompromisů v bezpečnosti nebo funkčnosti.

Ve zkratce primární struktura nejen dává rozvaděči fyzickou formu a pevnost, ale také integruje nezbytné měděné části pro elektrické spojení. Kromě toho poskytuje klíčové oddělení a odpornost vůči oblouku, dodržuje přísné bezpečnostní standardy a zvyšuje celkovou spolehlivost systému. Tento pečlivý návrh zajistí, aby každá komponenta v rozvaděči fungovala bezpečně a efektivně, přispívajíc ke bezpečnější a spolehlivější distribuční elektrické síti.

Oddíl vypínače středového výkonového rozvaděče

Oddíl vypínače, označený jako sekce C na obrázcích 1, 2 a 3, obsahuje středové výkonové přepínací zařízení. Tento oddíl může být vybaven různými typy přepínacích zařízení, včetně přepínacích vypínačů, kontaktorů, vypínačů a dalších. Základní roli těchto přepínacích zařízení je spolehlivé a bezpečné otevírání a zavírání ustálených proudů a napětí, stejně jako chybných proudů a napětí. V nejvíce primárních panelů s vzdušnou izolací středového napětí je vypínač preferovanou volbou. Dnes dominuje vakuová přerušovací technologie pro středové napětí kvůli své spolehlivosti a efektivitě.

Oddíl kabelu středového výkonového rozvaděče

Oddíl kabelu, označený jako sekce D na obrázcích 1, 2 a 3, nejenom že ubytovává konec kabelů, ale také zahrnuje měřicí zařízení. Tyto zařízení jsou hlavně používány pro měření fázových proudů, fázových napětí, reziduálního proudu a reziduálního napětí. Převládající technologie používaná pro měření je instrumentální transformátor (IT), který funguje na zavedeném indukčním principu pro měření jak proudů, tak napětí. Tento nastavení zajišťuje přesné a spolehlivé monitorování v systému rozvaděče, přispívajíc k zlepšení operační bezpečnosti a výkonu.

Tímto strukturálním přístupem hraje každá komponenta v rozvaděči středového napětí klíčovou roli v zajištění bezpečné, efektivní a spolehlivé distribuce elektrické energie.