Elektroenerģijas pārdošanas tīklu sistēmu klasifikācija
Parasts elektrības sistēma tika sadalīta trīs galvenos sastāvdaļās: ražošana, pārnesana un piegāde. Elektrību ražo enerģijas stacijās, kas bieži atrodas tālu no patēriņa centriem. Tādējādi tiek izmantotas pārnesešanas līnijas, lai nodrošinātu enerģijas pārsūtīšanu garām attālumām.
Lai samazinātu pārneses zudumus, pārneses līnijās tiek izmantota augsta sprieguma elektroenerģija, un spriegums tiek samazināts pie patēriņa centra. Piegādes sistēma tad nodrošina šo enerģiju galapatiērētājiem.
Elektrības piegādes sistēmu veidi
Piegādes sistēmu var klasificēt, balstoties uz vairākiem kritērijiem:
Klasifikācija pēc piegādes rakstura
Elektrība eksistē divos veidos: MA un MK. Piegādes sistēma atbilst šiem veidiem. MA piegādes sistēma ir vēlāk sadalīta, balstoties uz sprieguma līmeni:
Primārā piegādes sistēmas tipiskā izkārtojuma shēma ir parādīta zemāk, demonstrējot tās lomu augstsprieguma enerģijas piegādē pirms galīgā sprieguma maiņas.
Secundārā piegādes sistēma piegādā enerģiju izmantošanas sprieguma līmenī. Tā sākas, kur beidzas primārā piegādes sistēma — parasti pie transformatora, kas samazina 11 kV līdz 415 V, lai tiek piegādēta enerģija maziem patērētājiem.
Lielākajā daļā šīs fāzes transformatoru primārā slinka ir delta savienojumā, bet sekundārā slinka ir zvaigznainā savienojumā, kas nodrošina nomazinātu nulles terminālu. Šī konfigurācija ļauj secundārajai piegādes sistēmai izmantot trīsfazu četrsvitku iekārtu.
Secundārās piegādes tīkla izkārtojuma shēma ir parādīta zemāk, demonstrējot, kā spriegums tiek pielāgots galapatērētāju vajadzībām.
MK piegādes sistēma
Lai gan lielākā daļa enerģijas sistēmu patērētāju ir balstīta uz MA, noteiktās lietojumkopas prasa MK enerģiju, kas nepieciešama MK piegādes sistēmas izmantošanai. Šādos gadījumos, ģenerētā MA enerģija tiek pārveidota uz MK, izmantojot rektifikatorus vai rotācijas pārveidotājus. Galvenās MK enerģijas lietojumkopas ietver traksi, MK dzinējos, akumulatoru uzlādi un elektrolizēšanu.
MK piegādes sistēma ir klasificēta, balstoties uz slinku konfigurāciju:
Divsliku MK piegādes sistēma
Šis sistēma izmanto divas slinkas: viena ar pozitīvo potenciālu (dzīvā slinka) un otra ar negatīvo vai nulles potenciālu. Sastāvdaļas (piemēram, lampas vai dzinēji) ir savienotas paralēli starp abām slinkām, piemērotas ierīcēm ar divterminālo konfigurāciju. Šīs izkārtojuma shēma ir parādīta zemāk.
Trīssliku MK piegādes sistēma
Trīssliku MK piegādes sistēma
Šis sistēma izmanto trīs slinkas: divas dzīvas slinkas un vienu nulles slinku, piedāvājot galveno priekšrocību, nodrošinot divus sprieguma līmeņus. Ja dzīvās slinkas atrodas +V un -V, bet nulle ir nulles potenciālā. Savienojot sastāvdaļu starp vienu dzīvo slinku un nulles slinku, iegūst V volts, savukārt, savienojot abās dzīvās slinkas, iegūst 2V volts.
Šī konfigurācija ļauj augstsprieguma sastāvdaļām savienoties starp dzīvajām slinkām, bet zemsprieguma sastāvdaļām — starp dzīvo slinku un nulles slinku. Trīssliku MK piegādes sistēmas savienojuma diagramma ir parādīta zemāk.
Piegādes sistēmas klasifikācija pēc savienojuma metodes
Piegādes sistēma ir klasificēta trim veidiem, balstoties uz savienojuma metodoloģiju:
Radiālā sistēma
Radiālajā sistēmā atsevišķi pārvadi nodrošina enerģijas piegādi no apgaismojuma stacijas katram rajonam, ar enerģiju plūstošo vienvirzienīgi no pārvada uz distributāru. Šī dizains ir vienkāršs un viegli realizējams, prasām mazāku sākotnējo investīciju salīdzinājumā ar citām sistēmām.
Tomēr tā uzticamība ir būtiski ierobežota: viena pārvada neveiksme var izbeigt visu tā piegādāto sistēmu. Sprieguma regulēšana arī cieš no patērētājiem, kas atrodas tālu no pārvada, jo patēriņa svārstības rada acīmredzamus sprieguma maiņas. Tādēļ radiālās sistēmas parasti tiek izmantotas tikai īsas attālumus, lai piegādātu enerģiju patērētājiem, kas atrodas tuvu pārvadam. Radiālās sistēmas vienvirziena diagramma ir parādīta zemāk.
Gredzenveida sistēma
Gredzenveidā sistēmā distribūcijas transformatori ir savienoti slēgtā gredzenveida konfigurācijā, ko sniedz apgaismojuma stacija no vienas puses. Šis dizains nodrošina, ka katram transformatoram ir divas atsevišķas ceļa apgaismojuma stacijai, palielinot dubultotu un uzticamību. Gredzenveida sistēmas vienvirziena diagramma ir parādīta zemāk.
Šī konfigurācija var tikt salīdzināta ar diviem paralēli savienotiem pārvadiem. Piemēram, ja notiek kļūda starp punktiem B un C, segmentu starp B un C atdalīs no sistēmas, un apgaismojuma stacija varēs piegādāt enerģiju caur diviem alternatīvajiem maršrutiem.
Šis dizains palielina sistēmas uzticamību, samazina sprieguma svārstības patērētāja beigu, un nodrošina, ka katrs gredzena segments nes lēnāku strāvu, tādējādi prasām mazāk vadītāju materiālu salīdzinājumā ar radiālo sistēmu.
Savienotā piegādes sistēma
Savienotā piegādes sistēma ietver gredzenveida tīklu, ko sniedz vairākas apgaismojuma stacijas dažādos punktos, kas dēvēts par "tīkla piegādes sistēmu". Šīs sistēmas vienvirziena diagramma ir parādīta zemāk.
Kā redzams diagrammā, gredzens ABCDEFGHA tiek sniegts divām apgaismojuma stacijām punktos A un E. Šī konfigurācija būtiski palielina sistēmas uzticamību salīdzinājumā ar gredzenveida un radiālo sistēmām.
Lai arī savienotā sistēma piedāvā labāku enerģijas kvalitāti un efektivitāti, pat patērējot rezervēto enerģiju, tās dizains ir sarežģīts un prasām lielāko sākotnējo investīciju, jo nepieciešamas vairākas apgaismojuma stacijas.
Piegādes sistēmu klasifikācija pēc konstrukcijas veida
Apakšzemē esošā piegādes sistēma
Kā nosaukums liecina, šī sistēma ievieto slinkas zem ielas vai trotoāru. Lai arī tā ir drošāka nekā augšupejošā sistēma, tai ir augsti sākotnējie izdevumi, kas saistīti ar grezņošanu, kanāliem, vārtiem un specializētajām kabeļiem. Apakšzemē esošie kabeļi ir mazāk pakļauti kļūdām un piedāvā estētiskas priekšrocības (nevidējamība), bet kļūdu detektēšana un remonts ir grūts. To dzīves ilgums pārsniedz 50 gadus.
Augšupejošā piegādes sistēma
Šajā tradicionālajā izkārtojumā slinkas ir montētas uz kokvilnas, betona vai staļstiepas stiprinājumiem. Lai arī tā ir vairāk pakļauta kļūdām un drošības riskiem nekā apakšzemē esošā sistēma, tai ir zemāki sākotnējie izdevumi un lielāka elastība patēriņa paplašināšanai. Gaisa kā izolācijas vide ļauj izmantot speciālus kabeļus, lai nodrošinātu lielāku strāvas nesības spēju. Instalācija, kļūdu atrašana un remonts ir vienkārši, saglabājot zemas uzturēšanas izmaksas, tomēr tā var traucēt sakaru sistēmām. Tā noderīgais dzīves ilgums pārsniedz 25 gadus.
