Ниски напонски распределбени линии и барања за распределба на енергија за градежни локации

Низковолтните дистрибутивни линии се однесуваат на кружници кои, преку дистрибутивен трансформатор, намалуваат високата напонска вредност од 10 кВ до ниво од 380/220 В - т.е. низковолтните линии што се протегаат од подстанцијата до крајното корисничко опрема.

Низковолтните дистрибутивни линии треба да се земат предвид во фазата на дизајнирање на конфигурациите на поврзување на подстанцијата. Во фабрики, за работилници со релативно висока потреба за енергија, често се инсталираат специфични работилнички подстанции, каде што трансформаторите директно доставуваат енергија до различни електрични термини. За работилници со помали термини, енергијата се доставува директно од главниот дистрибутивен трансформатор.

Дизајнот на распоредот на низковолтните дистрибутивни линии е основан на категоријата, големината, распределбата и карактеристиките на терминот. Обично постојат две врски на дистрибуција: радијална и стебло (или дрвовидна).

Радијалните кружници овозможуваат висока надежност, но захтеваат повисоки инвестициски трошоци. Затоа, стеблоструката дистрибуција е повеќе користена во современи низковолтни системи поради нивната поголема флексибилност - кога се менат производствените процеси, големи промени на дистрибутивната мрежа не се потребни. Така, методот со стебло има помал трошок и поголема адаптивност. Меѓутоа, во аспекти на надежноста на доставувањето на енергија, тој е ниж од радијалниот метод.

1. Типови на низковолтни дистрибутивни линии

Постојат два методи за инсталација на низковолтни дистрибутивни линии: поставување на кабели и издигнување на високи линии.

Кабелските линии се заривани под земјата, што ги прави мале подложни на природни услови како ветар или лед. Поради тоа што нема видливи жице над земјата, тие го подобруваат градскиот естетика и околина на зградите. Меѓутоа, инсталацијата на кабели захтева повисоки инвестициски трошоци и е потешка за одржување и поправка. Високите линии имаат противоположни предности и недостатоци. Затоа, освен ако не постојат специјални барања, високите линии обично се користат за низковолтна дистрибуција.

Низковолтните високи линии типички користат дрвени или бетонски колони, со изолатори (пороцелански бурчиња) кои фиксираат проводници на рамки поставени на колоните. Растојанието помеѓу две колони е приближно 30-40 метри во заводски дворови и може да достигне 40-50 метри во отворени области. Растојанието помеѓу проводниците обично е 40-60 центиметри. Патеката на линиите треба да биде колку што можно кратка и директна, со оглед на лесна инсталација и одржување.

1.1 Дистрибуција на енергија на стројни места

Електричните термини на стројни места се разликуваат од оние во обични индустријски заводи. Големината и карактеристиките на термините варираат според напредокот на проектот - на пример, во почетните фази на строителството се користат превозни и транспортирни машини, додека во последните фази може да се користат сварувачки машини итн. Затоа, тоталната потреба за енергија на местото треба да се одреди според максимално пресметаниот термин на врвната фаза на строителството.

Снабдувањето со енергија на стројните места е временско. Сите електрични опреми мора да овозможуваат брз инсталација и демонтаж. На-место подстанциите најчесто се поставени на колони во отворено. За поврзување често се користат стеблострукти високи линии. При издигнување на линии, треба да се внимава да не се пречи на превозот и да се овозможи лесна инсталација и демонтаж. За подземни проекти или строителство на тунели каде што просторот е ограничен, височината на високите линии не може да задоволи стандардните барања за ниво на земјата.

Во такви случаи, светлинските кружници мора да користат сигурносно екстра-низко напон (SELV) под 36 В, додека за 380/220 В линии за доставување на енергија до моторни термини треба да се користат гибки трифазни четири-јдрени кабели со добар изолатор и хидроизолација. Кабелите треба да се постават според напредокот на строителството и да се исекнат и демонтираат кога не се користат за да се осигура безбедноста.

1.2 Минимално растојание помеѓу проводниците и земјата

Дистрибутивните линии не треба да пресекуваат покрови направени од горив материјал, ниту да пресекуваат згради со противопожарни покрови; ако е неизбежно, потребно е да се координира со компетентните органи. Вертикалното растојание помеѓу проводниците и зградите, при максимално понижување, не треба да биде помало од 3 метри за линии од 1-10 кВ, и не помало од 2,5 метри за линии под 1 кВ.

Кога дистрибутивните линии се сечат со комуникационски (низковолтни) линии, електричните линии треба да се постават над комуникационските линии. Вертикалното растојание при максимално понижување не треба да биде помало од 2 метри за линии од 1-10 кВ, и не помало од 1 метар за линии под 1 кВ.

2. Распределбени табли на стројни места

Распределбените табли на стројни места можат да се класифицираат како главни распределбени табли, фиксни под-распределбени табли и подвижни под-распределбени табли.

2.2 Главна распределбена табла

Ако се користи независен трансформатор, и трансформаторот и следната главна распределбена табла се инсталираат од страна на авторитетот за снабдување со енергија. Главната распределбена табла содржи главен низковолтен прекинувач, активни и реактивни мерачи на енергија, волтметар, амперметар, селектор за напон и индикаторни лампи. Сите гранки на стројното место се поврзуваат со под-распределбени табли кои се наоѓаат подолу од оваа главна табла.

Ако се користи трансформатор на колона, и главната и под-распределбените табли се поставени на колоната, со доњата страна на капса на минимум 1,3 метри над земјата. За поголеми трансформатори инсталирани на платформи на земјата, може да се користат затворени шкиви за управување. Под-распределбените табли типички користат прекинувачи DZ серија.

Главниот прекинувач се избира според номиналната ток на трансформаторот, додека гранчните кружници користат помали прекинувачи со капацитети одредени според максималниот номинален ток на секоја кружница. За кружници со мали токови, треба да се користат уреди за заштита од остаточен ток (RCDs) (максимална капацитет на RCD: 200 A). Бројот на прекинувачи за гранчни кружници треба да биде еден или два повеќе од дизајнираниот број на гранки за да служат како резервни кружници. Мерни инструменти како амперметри и волтметри не се инсталираат во распределителните јаќи на стројната площадка.

Ако се користи постојечки трансформатор (не специјално предназначен за местото), функциите на главна и под-распределба се интегрирани во една обвивка, со додадени мерачи на активна и реактивна енергија. Од главната распределбена јаќа надвор, системот прифаќа конфигурација TN-S со три фази и пет жици, и металната обвивка на распределбената јаќа мора да биде поврзана со проводникот за заштитен земја (PE).

2.3 Фиксирана под-распределбена јаќа

На стројните плоштади, поставувањето на каблови се врши превладувачки со директно заривање, и системот за снабдување со електрична енергија типички користи радијална конфигурација. Секоја фиксирана под-распределбена јаќа служи како крајна точка на својата гранчна кружница и затоа обично се поставува блиску до електричното опрема што ја снабдува.

Обвивката на фиксираната под-распределбена јаќа е направена од тен платно, со заштитен покрив од дожд. Долниот дел на кутијата е инсталиран на височина поголема од 0,6 метри над земјата, поддржан со ноги од ѕгерило. Кутијата има вратици на двете страни. Внатрешно, изолаторска плочка служи како основа за монтаžа на електричните компоненти. Кутијата е опремена со главен прекинувач од 200–250 А - четириполен RCD - со капацитет одреден според максималниот номинален ток на сите поврзани опреми. 

Забележувајќи ги многуструкоста, дизајнот треба да ги пристапува до заедничката опрема на плоштадот како турски кранови или варилни машини. Зад главниот прекинувач, се инсталираат неколку прекинувачи за гранки (такаѓе четириполни RCDs), со капацитети комбинирани според типични оценки на апарати - на пример, главен RCD од 200 А со четири гранки: две од 60 А и две од 40 А. Под секој гранчен RCD, се инсталираат порцелански држачи за предавари за да се обезбеди видлив чекор на прекинување и да служат како терминали за опрема. Горните терминали на предаварите се поврзуваат со долните терминали на RCD-овите, додека долните терминали остануваат отворени за поврзување со опрема. По потреба, во кутијата исто така се инсталираат еднофазни прекинувачи за да се снабдат еднофазни апарати.

Како крајна точка на гранчна кружница, секоја фиксирана под-распределбена јаќа мора да има повторна земја за да се подобри надежноста на поврзувањето со заштитената земја.

После што проводниците влегуваат во кутијата, нултиот (работен нула) проводник се поврзува со терминална колона. Фазните проводници се директно поврзуваат со горните терминали на RCD. Проводникот за заштитен земја (PE) се зацрепува на болтот за земја на обвивката и се поврзува со повторен земјски електрод. Сите последни PE проводници од оваа распределбена јаќа се поврзуваат на истиот болт.

2.4 Мобилна под-распределбена јаќа

Мобилната под-распределбена јаќа има иста внатрешна конфигурација како фиксниот тип. Тие се поврзува со флексибилен кабел со резинско облекување на фиксна под-распределбена јаќа и се поместува колку што е можно поблиску до опремата што ја снабдува - на пример, од нижата надворешна страна до горната надворешна страна. Кутијата исто така користи RCD-ови, но со помали капацитети од фиксните кутии. Еднофазни прекинувачи и контактни цоколи се додаваат за да се обезбеди еднофазна енергија за еднофазни апарати. Металната обвивка мора да биде поврзана со проводникот за заштитен земја.