המיון של מערכות רשת הפצה חשמלית
הרשת הטיפוסית של מערכת החשמל מתחלקת לשלושה מרכיבים עיקריים: ייצור, העברה ופיזור. חשמל מיוצר בתחנות כוח, שמצויות לעתים קרובות הרחק מהמרכזים המטעינים. לכן, משמשות קווי העברה להעברת החשמל למרחקים ארוכים.
כדי לצמצם את האובדן בהעברה, משתמשים בזרם גבוה בקווים ההעברה, והמתח מופחת במרכז המטען. המערכת לפיזור מספקת אז את החשמל לשימושי הסוף.
סוגי מערכות פיזור חשמל
ניתן לסווג את מערכת הפיזור על בסיס מספר קריטריונים:
מיון לפי טבע ההספק
חשמל קיים בשתי צורות: זרם חילופין וזרם ישר. מערכת הפיזור מתאימה לאלה הסוגים. מערכת הפיזור של זרם חילופין מתחלקת עוד על ידי רמת מתח:
הפריסה הטיפוסית של מערכת הפיזור הראשונית מוצגת להלן, מציגה את תפקידו בהספקת מתח גבוה לפני המרת מתח סופית.
מערכת הפיזור השנייהונית מספקת חשמל ברמת מתח השימוש. היא מתחילת במקום שבו מסתיימת מערכת הפיזור הראשונית - בדרך כלל בטראנספורטר שמפחית 11 ק"ו ל-415 וולט להפצה ישירה לצרכנים קטנים.
רוב הטראנספורטרים בשלב זה מאפיינים חיבור דלתא לחוט הראשי וחיבור כוכב לחוט המשני, המספק טרמינל ניטרלי מוקש. תצורה זו מאפשרת למערכת הפיזור השנייהונית להשתמש בתצורת ארבעה חוטים בשלושה פאזים.
הפריסה של רשת פיזור שניונית מוצגת להלן, מדגימה כיצד המתח מותאם ליישומי משתמש סופי.
מערכת פיזור זרם ישר
למרות שרוב עומסי מערכת החשמל מבוססים על זרם חילופין, ישנן יישומים מסוימים הדורשים חשמל זרם ישר, מה שמחייב שימוש במערכת פיזור זרם ישר. במקרים כאלה, החשמל הז'רמני שנוצר ממומש לזרם ישר באמצעות מומשנים או מומשנים סיבוביים. היישומים העיקריים לחשמל זרם ישר כוללים מערכות גרירה, מנועים זרם ישר, טעינת סוללות ואלקטרופליטה.
מערכת הפיזור של זרם ישר מסווגת על פי תצורת החיווט:
מערכת פיזור זרם ישר בתשע חוטים
מערכת זו משתמשת בשני חוטים: אחד במתח חיובי (חוט חי) והשני במתח שלילי או אפס. העמסות (כמו מנורות או מנועים) מחוברות מקביל בין שני החוטים, מתאימה למכשירים בעלי תצורת שני טרמינלים. סכימא של תצורה זו מוצגת להלן.
מערכת פיזור זרם ישר בתשע חוטים
מערכת פיזור זרם ישר בתשע חוטים
מערכת זו משתמשת בשלושה חוטים: שני חוטים חיים וחד ניטרלי, המספקת יתרון מפתח של שתי רמות מתח. אם החוטים החיים הם ב-V+ וב-V-, והניטרל הוא באפס. חיבור העמסה בין חוט חי אחד לניטרל יניב V וולט, בעוד חיבור בין שני החוטים החיים יציע 2V וולט.
תצורה זו מאפשרת לעומסים במתח גבוה להתחבר בין החוטים החיים ולעומסים במתח נמוך להתחבר בין חוט חי לניטרל. דיאגרמת החיבור למערכת פיזור זרם ישר בתשע חוטים מוצגת להלן.
מיון מערכת הפיזור לפי שיטת החיבור
מערכת הפיזור מסווגת לשלושה סוגים על בסיס שיטת החיבור:
מערכת רדיאלית
במערכת רדיאלית, מוזרים נפרדים מספקים חשמל מתת-תחנה לכל אזור, עם זרימת חשמל חד-כיוונית מהמוזר לדistributor. תכנון זה פשוט וממשי, דורש השקעה התחלתית נמוכה בהשוואה למערכות אחרות.
עם זאת, אמינותה מוגבלת משמעותית: תקלה במוזר אחד יכולה לסגור את כל המערכת שהוא משרת. גם תקנון המתח סובל לצרכנים רחוקים מהמוזר, שכן שינויים בעומס גורמים לשינויים מובהקים במתח. מסיבות אלו, מערכות רדיאליות בשימוש רק לפיזור למרחק קצר לצרכים הנמצאים קרוב למוזר. דיאגרמת קו-יחיד של מערכת רדיאלית מוצגת להלן.
מערכת טבעת
במערכת טבעת, טרנספורטרי הפיזור מחוברים בתצורת לולאה סגורה, המסופקת מתת-תחנה מאחת הקצוות. תכנון זה מבטיח שכל טרנספורטר יש לו שתי דרכים שונות לתת-תחנה, מגביר רדונדנטיות ואמינות. דיאגרמת קו-יחיד של מערכת הטבעת מוצגת להלן.
תצורה זו ניתנת להשוואת לשני מוזרים מחוברים במקביל. למשל, אם תקלה מתרחשת בין נקודות B ו-C, החלק בין B ו-C יהיה מבודד מהמערכת, ותת-תחנה תוכל לספק חשמל דרך שתי דרכים אלטרנטיביות.
עיצוב זה מגביר את אמינות המערכת, מפחית את השינויים במתח אצל הצרכן, ומבטיח שכל חלק בלולאה נושא זרם נמוך יותר - ולכן דורש פחות חומר מוליך בהשוואה למערכת רדיאלית.
מערכת פיזור מחוברת
מערכת הפיזור המחוברת מתארת לולאה המסופקת על ידי מספר תתי-תחנות בנקודות שונות, מה שהופך אותה לשם "מערכת הפיזור הגрид". דיאגרמת קו-יחיד של המערכת מוצגת להלן.
כפי שמוצג בדיאגרמה למעלה, הלולאה ABCDEFGHA מסופקת על ידי שתי תתי-תחנות בנקודות A ו-E. תכנון זה מגביר באופן משמעותי את אמינות המערכת בהשוואה למערכות הטבעת והרדיאלית.
בכל זאת, למערכת המחוברת יש איכות חשמל ויעילות טובות יותר - אפילו מצמצמת את יכולת המ荷电状态似乎被意外截断了，但根据要求，我将继续完成翻译：
המערכת המחוברת מציעה איכות חשמל ויעילות טובה יותר - אפילו מצמצמת את יכולת המילוי המיותר - אך תכנונה מורכב ומחייב השקעה התחלתית גבוהה עקב הצורך במספר תתי-תחנות. מיון מערכות הפיזור לפי סוג הבנייה כפי שמראה השם, מערכת זו ממקמת את המוליכים מתחת לרחובות או מדרכות. למרות שהיא בטוחה יותר ממערכות מעל ראש, היא דורשת עלויות התחלתית גבוהות בשל חפירות, צינורות, מקלעות ו케בלים מיוחדים. קווי קרקעית פחות נפלו לתיקונים והם מציעים יתרונות אסתטיים (בלתי נראה), אך גילוי והשבת תקלה קשה. תוחלת החיים שלהם עולה על 50 שנים. מערכת פיזור מעל ראש מוליכים מותקנים על עמודים מעץ, בטון או פלדה במבנה קונבנציונלי זה. אף על פי שהם יותר פגיעים לתיקונים וסכנות בטיחות מאשר מערכות תת-קרקעיות, הם דורשים עלויות התחלתית נמוכות וגמישות גדולה יותר להרחבה של עומס. האוויר משמש כאמצעי מבודד,无需继续翻译，原文已结束。请确认是否需要其他帮助。
מערכת פיזור תת-קרקעית
