Klasifikace elektrických distribučních sítí

Pole: Přepínač elektrického proudu

China

Typický elektrický distribuční systém je rozdělen do tří hlavních částí: výroba, přenos a distribuce. Elektrická energie se vyrábí v elektrárnách, které jsou často umístěny daleko od míst spotřeby. Proto se používají přenosové linky k dopravě energie na velké vzdálenosti.

Pro minimalizaci ztrát při přenosu se v přenosových liniích používá vysoké napětí, které je pak sníženo v místech spotřeby. Distribuční systém poté dodává tuto energii koncovým uživatelům.

Druhy elektrických distribučních systémů

Distribuční systém lze klasifikovat podle několika kritérií:

Příroda dodávky:

AC distribuční systém: Většina spotřebitelů vyžaduje AC proud, což je standard pro výrobu, přenos a distribuci. Napětí AC proudu lze snadno upravit pomocí transformátorů, což umožňuje efektivní zvýšení a snížení napětí.
DC distribuční systém: Méně běžný, ale používán v specifických aplikacích.

Typ spojení:

Radiální systém
Kruhový systém
Propojený systém

Tvorba typu:

Povrchový systém
Podzemní systém

Klasifikace podle přírody dodávky

Elektrická energie existuje ve dvou formách: AC a DC. Distribuční systém odpovídá těmto typům. AC distribuční systém je dále rozdělen podle úrovně napětí:

Hlavní distribuční systém: Funkcionuje při vyšších napěťích (např. 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV) s třífázovým třídrátovým uspořádáním. Dodává energii velkým spotřebitelům, jako jsou průmyslové nebo komerční komplexy, s transformátory pro snížení napětí blízko míst spotřeby, které snižují napětí na použitelné úrovně.
Sekundární distribuční systém: Dodává energii při nižších, pro spotřebitele vhodnějších napěťích.

Typické uspořádání hlavního distribučního systému je znázorněno níže, ukazující jeho roli v dodávce vysokého napětí před konečnou konverzí napětí.

Sekundární distribuční systém dodává energii na úrovni využití napětí. Začíná tam, kde končí hlavní distribuční systém – obvykle u transformátoru, který snižuje 11 kV na 415 V pro přímou distribuci malým spotřebitelům.

Většina transformátorů v této fázi má primární cívek připojenou v delta a sekundární cívek připojenou v hvězdu, což poskytuje zemně spojený neutrální terminál. Toto uspořádání umožňuje sekundárnímu distribučnímu systému použít třífázové čtyřdrátové uspořádání.

Jednofázová dodávka: Je získána připojením libovolné fáze k neutrálnímu terminálu, což dává 230 V nebo 120 V (podle národních standardů). Toto se často používá pro bytové domy a malé obchody.
Třífázová dodávka: Používána malými průmysly, mlýny na mouku a podobnými spotřebiteli, kteří se připojují k fázovým terminálům R, Y, B a neutrálnímu (N) pro třífázový proud.

Uspořádání sekundární distribuční sítě je znázorněno níže, ukazující, jak je napětí adaptováno pro aplikace koncových uživatelů.

DC distribuční systém

I když většina zatížení v elektřinovém systému je založena na AC proudu, některé aplikace vyžadují DC proud, což vyžaduje použití DC distribučního systému. V takových případech se vygenerovaný AC proud převádí na DC prostřednictvím redaktorů nebo rotujících převodníků. Klíčové aplikace pro DC proud zahrnují trakční systémy, DC motory, nabíjení baterií a elektrolakování.

DC distribuční systém je kategorizován podle svého drátového uspořádání:

Dvodrátkový DC distribuční systém

Tento systém využívá dvě dráty: jeden s pozitivním potenciálem (živý drát) a druhý s negativním nebo nulovým potenciálem. Zátěže (jako jsou lampy nebo motory) jsou připojeny paralelně mezi dvěma dráty, což je vhodné pro zařízení s dvoudrátkovým uspořádáním. Schematické uspořádání tohoto systému je znázorněno níže.

Třídrátkový DC distribuční systém

Tento systém využívá tři dráty: dva živé dráty a jeden neutrální drát, což poskytuje klíčovou výhodu dvou úrovní napětí. Pokud jsou živé dráty na +V a -V, s neutrálním na nulovém potenciálu, připojení zátěže mezi jedním živým drátem a neutrálním dává V voltů, zatímco připojení přes oba živé dráty dává 2V voltů.

Toto uspořádání umožňuje, aby vysokonapěťové zátěže byly připojeny přes živé dráty a nízkonapěťové zátěže mezi živým drátem a neutrálem. Schéma připojení třídrátkového DC distribučního systému je znázorněno níže.