Распределительные устройства: виды, особенности конструкции

Распределительным устройством (РУ) называют электроустановку, служащую для приема и распределения электроэнергии и содержащую коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства зашиты, автоматики и измерительные приборы.

Распределительные устройства электроустановок предназначены для приема и распределения электричества одного напряжения для дальнейшей передачи потребителям, а также для питания оборудования в пределах электроустановки.

Если все или основное оборудование РУ расположено на открытом воздухе., оно называется открытым (ОРУ): при его расположении в здании — закрытым (ЗРУ). Распределительное устройство, состоящее из полностью или частично закрытых шкафов и блоков со встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде называют комплектным и обозначают для внутренней установки КРУ, для наружной — КРУН.

Центр питания — распределительное устройство генераторного напряжения или распределительное устройство вторичного напряжения понизительной подстанции, к которые присоединены распределительные сети данного района.

Распределительные устройства (РУ) классифицируют по нескольким критериям, ниже приведем их виды и особенности конструкции.

Распределительные устройства до 1000 В

Распределительные устройства до 1000 В выполняются, как правило, в помещениях в специальных шкафах (щитах). В зависимости от назначения распределительные устройства 220/380 В (класс напряжения 0,4кВ) могут быть выполнены для питания потребителей либо исключительно для собственных нужд электроустановки.

Конструктивно распределительные устройства 0,4 кВ имеют защитные аппараты (автоматические выключатели, плавкие предохранители), рубильники, выключатели-разъединители и соединяющие их сборные шины, а также клеммные колодки для подключения кабельных линий потребителей.

Помимо силовых цепей в низковольтных щитах может быть установлен ряд дополнительных устройств и вспомогательных цепей, а именно:

приборы учета электроэнергии и трансформаторы тока;

цепи индикации и сигнализации положения коммутационных аппаратов;

измерительные приборы для контроля напряжения и тока в различных точках распределительного устройства;

устройства сигнализации и защиты от замыканий на землю (для сетей конфигурации IT);

устройства автоматического ввода резерва;

цепи дистанционного управления коммутационными аппаратами с моторными приводами.

К низковольтным распределительным устройствам можно также отнести щиты постоянного тока, осуществляющие распределение постоянного тока от преобразователей, аккумуляторных батарей для питания оперативных цепей электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики.

Высоковольтные распределительные устройства

Камеры типа КСО более предпочтительны для помещений ограниченной площади, так как они могут устанавливаться вплотную к стене либо друг к другу задними стенками. Камеры КСО имеют несколько отсеков, закрытых сетчатыми ограждениями либо сплошными дверцами.

КСО комплектуются различным оборудованием, в зависимости от их назначения. Для питания отходящих линий в камеру устанавливается высоковольтный выключатель, два разъединителя (со стороны шин и со стороны линии), трансформаторы тока, на лицевой стороне размещаются рычаги управления разъединителями, привод выключателя, а также низковольтные цепи и устройства защиты, реализованные для защиты и управления данной линией.

Камеры данного типа могут быть укомплектованы трансформаторами напряжения, разрядниками (ограничителями перенапряжения), предохранителями.

Распределительные устройства типа КРУ представляют собой шкаф, разделенный на несколько отсеков: трансформаторов тока и отходящего кабеля, сборных шин, выкатная часть и отсек вторичных цепей.

Каждый отсек изолирован друг от друга для обеспечения безопасности при обслуживании и эксплуатации оборудования шкафов КРУ. Выкатная часть шкафа, в зависимости от назначения присоединения может быть укомплектована выключателем, трансформатором напряжения, разрядниками (ОПН), трансформатором собственных нужд.

Выдвижной элемент относительно корпуса шкафа может занимать рабочее, контрольное (разобщенное) или ремонтное положение. В рабочем положении главные и вспомогательные цепи замкнуты, в контрольном — главные цепи разомкнуты, а вспомогательные замкнуты (в разобщенном последние разомкнуты), в ремонтном — выдвижной элемент находится вне корпуса шкафа и его главные и вспомогательные цепи разомкнуты. Усилие, необходимое для перемещения выдвижного элемента, не должно превышать 490 Н (50 кГс). При выкатывании выдвижного элемента проемы к неподвижным разъемным контактам главной цепи автоматически закрываются шторками.

Токоведущие части КРУ выполняются, как правило, шинами из алюминия или его сплавов; при больших токах допускается применение медных шин, при номинальных токах до 200 А — стальных. Монтаж вспомогательных цепей производится изолированным медным проводом сечением не менее 1,5 кв. мм, присоединение к счетчикам — проводом сечением 2,5 кв. мм, паяные соединения — не менее 0,5 кв. мм. Соединения, подвергающиеся изгибам и кручению, выполняются, как правило, многожильными проводами.

Гибкая связь вспомогательных цепей стационарной части КРУ с выдвижным элементом осуществляется с помощью штепсельных разъемов.

Шкафы КРУ, а также заземляющие ножи должны удовлетворять требованиям по электродинамической и термической стойкости к сквозным токам короткого замыкания. Для обеспечения требований по механической стойкости регламентировано количество циклов, которые должны выдерживать шкафы КРУ и его элементы: разъемные контакты главных и вспомогательных цепей, выдвижной элемент, двери, заземляющий разъединитель. Количество циклов включения и отключения встроенного комплектующего оборудования (выключатели, разъединители и др.) принимается в соответствии с ПУЭ.

Для обеспечения безопасности шкафы КРУ снабжаются рядом блокировок. После выкатывания выдвижного элемента все токоведущие части главных цепей, которые могут оказаться под напряжением, закрываются защитными шторками. Эти шторки и ограждения не должны сниматься или открываться без помощи ключей или специальных инструментов.

В шкафах КРУ стационарного исполнения предусматривается возможность установки стационарных или инвентарных перегородок для отделения частей оборудования, находящихся под напряжением. Не допускается использовать для заземления болты, винты, шпильки, выполняющие роль крепежных деталей. В местах заземления должны быть надпись «земля» или знак заземления.

Вид шкафа КРУ определяется схемой главной цепи КРУ. Основным электрическим аппаратом, определяющим конструкцию шкафа, является выключатель: применяются маломасляные, электромагнитные, вакуумные и элегазовые выключатели. Схемы вторичных цепей чрезвычайно разнообразны и полностью пока не унифицированы.

Распределительные устройства открытого типа предусматривают установку электрического оборудования на металлических конструкциях, на бетонных фундаментах, без дополнительной защиты от внешних воздействий. Вспомогательные цепи оборудования ОРУ монтируют в специальных шкафах, имеющих защиту от механических воздействий и влаги.

Распределительные устройства, как закрытого, так и открытого типов классифицируются по нескольким критериям, в зависимости от их конструктивного исполнения (схемы).

Второй критерий – наличие обходных устройств – одной или нескольких обходных систем шин, которые позволяют выводить в ремонт элементы оборудования без необходимости обесточения потребителей.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Виды распределительных устройств(РУ)

Доставка электрической энергии к потребителям требует организации и устройства соответствующей материально-технической базы, важнейшими элементами которой выступают распределительные устройства. Рассмотрим основные разновидности распределительных устройств, их назначение и характеристики, порядок подключения и требования.

Назначение распределительных устройств

Распределительными устройствами называют электроустановки, принимающие и распределяющие электроэнергию в ходе доставки её к потребителям. Кроме доставки энергии по назначению, РУ служат для подачи напряжения соответствующих характеристик на оборудование электроустановок и коммутационных систем.

Классификация

Различают несколько классификаций РУ по различным особенностям. Распределительные устройства, в зависимости от условий эксплуатации бывают(чтобы увеличить схему кликните по ней):

Указанные РУ могут различаться по следующим критериям:

В дополнение к перечисленным разновидностям используется элегазовое оборудование, предусматривающее помещение установок внутрь пространства, заполненного специальным составом с высокими свойствами безопасности.

Также применяются комплектные распределительные устройства (КРУ), состоящие из типовых модулей, помещённых в шкафы. Такие элементы содержат необходимые предохранительные блоки, выключатели и другие составляющие и поставляются в готовом виде, не требующем комплектации. Если устройство предполагает наружную установку, его называют КРУН. Такой модуль предусматривает наличие соответствующей защиты.

В зависимости от класса напряжения, параметров сети, численного состава абонентов, предусмотрено наличие следующих распределительных устройств:

Детальнее об особенностях РУ по характеристикам напряжения.

Подробнее про РУ можете найти в этой книге(про РУ со страницы 392): Открыть книгу

РУ до 1 кВ

Указанные элементы комплектуют и размещают в специальных шкафах или щитках. Их назначение может предусматривать передачу энергии потребителям или запитку собственного оборудования.

Кроме основных систем, такие модули могут снабжаться дополнительными устройствами:

Низковольтные распределительные устройства могут включать модули с постоянным током, распределяющие напряжение от источников питания к оборудованию и потребителям.

Высоковольтное оборудование

Данные системы рассчитаны на работу элементов в условиях напряжения выше 1 кВ.

РУ могут комплектоваться в шкафах, разделённых на отдельные отсеки с токовыми трансформаторами, отходящими кабелями, сборными шинами, выкатной частью и отсеками вторичных цепей.

Отдельные отсеки надёжно изолируются, для обеспечения безопасности эксплуатации. В выкатных модулях, учитывая назначение, размещаются выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники, трансформаторы собственных потребностей.

Расположение выдвижного элемента может предусматривать нахождение в рабочем, контрольном (разобщённом) или ремонтном положении. Если аппарат в работе, замыкаются главные и вспомогательные схемы. Для контрольного положения характерно разомкнутое состояние главных и замкнутое – вспомогательных цепей. При ремонтном положении обе цепи размыкаются, а выдвижной элемент располагается за пределами шкафа.

Шины токоведущих элементов выполняются из алюминия или сплавов на его основе. При применении токов большой величины используются медные элементы, а если значение номинального электротока в пределах 200 А – из стали.

Безопасность работы оборудования обеспечивается за счёт соответствующих блокирующих систем. Применяются шторки и ограждения, закрывающие выкаченный выдвижной элемент и не допускающий возможность включения оборудования в таком состоянии.

Грамотное использование и комплектация распределительных устройств обеспечивает надёжную подачу энергии потребителям в заданных параметрах и безопасность эксплуатации энергетического оборудования.

Источник

Распределительные устройства: типы и схемы

Распределительное устройство (РУ) – это электротехническая установка для приема и распределения электрической энергии по потребителям на одном напряжении. РУ состоит из коммутационных аппаратов и соединяющих их сборных шин, а также защитных и коммутационных устройств.

Виды распределительных устройств

Кратко о том, для чего нужны все перечисленные распределительные устройства, вы можете прочесть здесь, в одном из наших материалов. Мы же рассмотрим, какого рода схемы используются в этих устройствах для их функционирования.

Классификация распределительных устройств

ОРУ – силовые проводники находятся вне здания и не имеют защиты от внешних воздействий. Рабочее напряжение тока для них – 27,5 кВ. Такие устройства популярны за счет нетрудоемкого монтажа, простого сервисного обслуживания и модернизации.

ЗРУ – у них проводники расположены в зданиях или в отдельных помещениях. Как вариант – в шкафах на улице, то есть, с защитой от внешних факторов. Рабочее напряжение – 35 кВ. Есть ЗРУ и повышенного напряжения, то есть до 800 кВ, используемое в холодных климатических зонах и средах с неблагоприятными атмосферами, например, в чересчур влажной местности.

Пример вводно-распределительного устройства шкафного типа

Традиционные – все устройства управления, приборы и индикаторы расположены на лицевой стороне. Все остальное – изнутри самого РУ, на плате.

Функциональные – это целевые РУ с функционирующими устройствами, которые, в свою очередь, включают в себя коммутационную аппаратуру и соединения для установки и подключений.

РУ подразделяются и по видам функциональности:

На основе чего выбирается тип схемы?

Схемы, на которых работает вводно-распределительное устройство, подбираются в зависимости от количества присоединений и действующего рабочего напряжения. Кроме этих двух факторов на выбор схемы также влияют:

Классификация по структуре используемых схем

Если отталкиваться от структуры схем, то распределительные устройства бывают 2-х типов:

Больше преимуществ – у последнего варианта. Кольцевая схема позволяет добавлять в распределительное устройство новые элементы, а кроме того исключена ситуация с выводов из строя всей секции из-за малейших неполадок на шине.

Теперь перейдем к самим схемам. Определяющий фактор их выбора для радиального или кольцевого РУ – это общее число выключателей на одно присоединение. В зависимости от этого выделяют 4 вида схем:

С коммутацией присоединения 1-м выключателем:

С коммутацией присоединения 2-мя выключателями:

С коммутацией присоединения 3-мя и более выключателями:

Существуют и упрощённые схемы, где общее число выключателей меньше, чем кол-во присоединений:

Важно помнить, что при выборе схем распределительных устройств подстанций необходимо учитывать такие основные параметры, как итоговое количество присоединений (линий и трансформаторов), характер требований к надежности электроснабжения потребителей и к обеспечению транзита мощности через подстанцию в трех режимах:

Кроме того, если вы решили купить распределительное устройство, стоит иметь в виду, что рабочие схемы для распределительных устройств должны формироваться с учетом перспективы развития сети.

Источник

Распределительные устройства

Определение
Распределительное устройство (РУ) – это электрическая установка, которая предназначена для приёма и распределения электроэнергии. РУ распределяет полученное электричество под одним напряжением между отдельными отходящими линиями, которые, в свою очередь, передают энергию конечному потребителю.
Защита отходящих линий обеспечивается за счёт предохранителей (плавких вставок) или автоматических выключателей. Помимо аппаратов защиты,оборудование распределительных устройств включает в себя систему шин и вспомогательные устройства, будь то измерительные приборы или устройства для питания аппаратуры внутри щита.

Производство распределительных устройств происходит согласно всем действующим стандартам и правилам. Используя свой многолетний опыт, мы обеспечиваем высокое качество и надёжность изготавливаемых устройств.

Типы распределительных устройств

Существуют разные типы распределительных устройств. Классифицировать их можно по таким параметрам, как: назначение, конструктивные особенности, место установки.

По конструктивным особенностям различают следующие РУ:
– Сборные распределительные устройства. Такие устройства имеют каркас, опору, все необходимые аппаратные элементы, которые в виде узлов доставляются на место сборки. Монтаж и установка оборудования происходит на месте функционирования устройства.

– Комплектные распределительные устройства. Состоят из готовых шкафов, полностью собранных на производстве (вместе с оборудованием внутри) и требуют только лишь установки по месту эксплуатации.
По местоположению РУ подразделяются на: – Открытое распределительное устройство. Силовые части такого устройства расположены на открытом воздухе и не защищены от действий окружающей среды.
– Закрытое распределительное устройство. Все силовые элементы внутренней установки, защищены корпусом или же присутствует помещение распределительного устройства.

Открытое распределительное устройство (ОРУ)

Открытые распределительные устройства располагаются на улице, все силовые части установки открыты и не защищены от воздействий извне. Как правило, это высоковольтные распределительные устройства с рабочим напряжением от 27,5 кВ. Опоры устанавливаются на бетонное или металлическое основание и огораживаются забором. Шины в таких устройствах выполнены либо в виде гибкой шины из многожильных проводов, либо в виде жёсткой трубы или алюминиевого сплава.
Ниже изображено открытое распределительное устройство с рабочим напряжением 110кВ (фото с интернета).

В сравнении с ЗРУ, устройства открытого типа отличаются меньшими трудозатратами при установке и монтаже, а также более экономным расходом строительных материалов и, как следствие, финансовых средств. Благодаря большому свободному месту между такими электроустановками, довольно легко производить обслуживание и ремонт распределительных устройств. Всё оборудование доступно для наблюдения. Однако открытый тип предполагает обслуживание при любой погоде и температуре на открытом пространстве.

Закрытое распределительное устройство (ЗРУ)

Закрытые распределительные устройства находятся внутри помещения и обычно состоят из отдельных блоков, которые содержат комплектные распределительные устройства. Если устройства ЗРУ находятся на трансформаторной подстанции, то, как правило, комплектные распределительные устройства исполнены в виде панелей КСО (КСО300, КСО200) по высокой стороне напряжения и ЩО-70 по низкой.

Например, на фото выше показаны закрытые распределительные устройства напряжением 6кВ по высшей стороне и 0,4кВ по низшей стороне. Данные распределительные устройства находятся в составе блочной комплектной трансформаторной подстанции (КТП).
Иногда закрытые распределительные устройства содержат то же оборудование, что и ОРУ, но это оборудование находится в помещении, что обусловлено суровыми условиями климата и прочей агрессивной средой.
Чаще всего закрытые распределительные устройства выполнены на напряжение до 35кВ, однако встречаются ЗРУ с более высоким напряжением. ЗРУ с большим напряжением возводятся в условиях холодного климата, у морских побережий или же вблизи заводов, способных загрязнить токопроводящие элементы устройств. В этих случаях необходима защита от внешних воздействий.
Помещение распределительного устройства должно удовлетворять строительным нормам СНиП и правилам пожарной безопасности (ППУ), так как должно быть обеспечено максимально безопасное обслуживание ЗРУ.

Комплектное распределительное устройство (КРУ)

Комплектные распределительные устройства состоят из закрытых шкафов, изготавливаются на производстве вместе с внутренним оборудованием. Существуют как комплектные устройства внутренней установки (КРУ), так и монтируемые снаружи (КРУН).
Благодаря тому, что шкафы производятся и комплектуются на предприятии, происходит максимально тщательная сборка всех силовых узлов и обеспечивается высокая надёжность работы электрооборудования. Остаётся только купить распределительное устройство, которое полностью собрано и готово к работе, доставить на место монтажа и установить с соединением всех узлов и шин между собой.
Ниже приведён пример проекта для Балтийского завода. ГРЩ 380В выполнен в виде киосков наружной установки, корпуса со степенью защиты IP54 в климатическом исполнении У1.

Как правило, КРУ разделяется на различные отсеки, которые содержат в себе вводную секцию, секцию сборных шин, низковольтную ячейку (релейный отсек), а также ячейку с силовым выключателем и другой высоковольтной аппаратурой. Автоматический выключатель в шкафу КРУ может быть стационарным или же с выкатным механизмом.
Все токопроводящие части комплектного распределительное устройство закрыты и безопасны в обслуживании. Изоляцией в КРУ могут служить элегаз, воздух, твёрдая изоляция и масло. Например, распределительные устройства на напряжение 3-35кВ изготавливаются с воздушной защитой, а комплектные устройства под напряжением 110-220кВ – с элегазовой изоляцией.
Комплектные распределительные устройства могут быть различной конструкции и комплектации. Это зависит от назначения распределительных устройств, производителя оборудования и других требований заказчика.

Низковольтное комплектное устройство (НКУ)

Производство НКУ происходит согласно требованиям технических условий, а также документации и требованиям заказчика. Низковольтное комплектное устройство предназначено для приёма и распределения трёхфазного тока с частотой 50Гц. Это распределительные щиты (шкафы распределительные), ящики, пульты. Напряжение таких распределительных устройств – 1000 В и ниже. Помимо функции распределения НКУ обеспечивает защиту отходящих линий от перегрузок и КЗ, управление, сигнализацию и т.д.

Низковольтные комплектные устройства могут представлять собой вводно-распределительное устройство (ВРУ), главный распределительный щит (ГРЩ), кабельный киоск (КЛ) и другое электрощитовое оборудование.
Также НКУ могут обеспечивать переключение питания на дизель-генератор при пропадании питания на основном (сетевом) вводе, либо обеспечить питание от обоих источников при недостаточной мощности основного ввода. Автоматическое переключение между вводами осуществляется с помощью АВР – автоматического ввода резерва.
Низковольтные комплектные устройства изготавливаются в виде комплектных шкафов (щитов), которые по частям транспортируются на объект, где происходит монтаж и соединение панелей между собой.
Для дополнительной защиты оборудования может быть выполнено секционирование НКУ, при котором происходит разделение распределительного устройства на ячейки. В этом случае ячейки отделяются друг от друга и от сборных шин в зависимости от степени секционирования.
Компания «Промышленные системы» активно производит распределительные устройства различной компоновки и изготавливает индивидуально по схемам заказчика. Сборка щитов происходит на нашем производстве и поставляется во многие регионы России.

Источник

Комплектное распределительное устройство (КРУ), КРУЭ

КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности

Распределительное устройство содержит набор коммутационных аппаратов, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства РЗиА и средства учёта и измерения.

На напряжении до 35 кВ ячейки изготовляют в виде шкафов, соединяемых боковыми стенками в общий ряд.

Для напряжений выше 35 кВ воздушная изоляция не применима, поэтому элементы, находящиеся под высоким напряжением помещают в герметичные камеры, заполненные элегазом.

Ячейки с элегазовыми камерами имеют сложную конструкцию, внешне похожую на сеть трубопроводов.

КРУ с элегазовой изоляцией сокращённо обозначают КРУЭ.

Комплектные распределительные устройства могут использоваться как для внутренней, так и для наружной установки (в этом случае их называют КРУН). КРУ широко применяются в тех случаях, где необходимо компактное размещение распределительного устройства.

В частности, КРУ применяют на электрических станциях, городских подстанциях, для питания объектов нефтяной промышленности (нефтепроводы, буровые установки), в схемах энергопотребления судов.

Среди шкафов КРУ, отдельно выделяют камеры сборные одностороннего обслуживания (КСО). Одностороннее обслуживание позволяет ставить КСО непосредственно к стене или задними стенками друг к другу, что позволяет экономить место (важно в условиях высокой плотности городской застройки).

— В релейном отсеке (3) располагается низковольтное оборудование: устройства РЗиА, переключатели, рубильники.

На двери релейного отсека, как правило, располагаются светосигнальная арматура, устройства учёта и измерения электроэнергии, элементы управления ячейкой.

— В отсеке выключателя (4) располагается силовой выключатель или другое высоковольтное оборудование (разъединительные контакты, предохранители, ТН).

Чаще всего в КРУ это оборудование размещается на выкатном или выдвижном элементе.

— В отсеке сборных шин (6) располагаются силовые шины (8), соединяющие шкафы секции РУ.

Применение КРУЭ позволяет значительно уменьшить площади и объемы, занимаемые РУ и обеспечить возможность более легкого расширения КРУЭ по сравнению с традиционными РУ.

Другие преимущества КРУЭ:

взрыво- и пожаробезопасность;

надежность и стойкость к воздействию внешней среды, в тч сейсмически активных районов и зон с повышенной загрязненностью;

отсутствие электрических и магнитных полей;

безопасность и удобство эксплуатации, простота монтажа и демонтажа.

Ячейки КРУЭ выполняются в 3-фазном исполнении и состоят из отдельных элементов, заключенных в герметичную металлическую оболочку цилиндрической или шаровой формы, заполненной элегазом или смесью азота с элегазом.

Соединение оболочек элементов обеспечивают фланцы и патрубки, контакты и уплотнения.

Ячейки КРУЭ, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки распределительных устройств 110 кВ по любым схемам. В зависимости от применяемой схемы распределительное устройство может состоять из 1 и более ячеек.

По функциональному назначению ячейки КРУЭ могут быть линейные, шиносоединительные, трансформаторов напряжения и секционные, с 1 или 2 системами сборных шин.

Ячейки, отдельные модули и элементы допускают возможность компоновки КРУЭ по различным электрическим схемам.

Ячейки состоят из 3 полюсов, шкафов и сборных шин.

В шкафах размещена аппаратура цепей сигнализации, блокировки, дистанционного электрического управления, контроля давления элегаза и подачи его в ячейку, питания приводов сжатым воздухом.

В полюс ячейки входят:

коммутационные аппараты: выключатели, разъединители, заземлители;

измерительные трансформаторы тока и напряжения;

соединительные элементы: сборные шины, кабельные вводы (масло-элегаз), проходные вводы (воздух-элегаз), элегазовые токопроводы и др.

Ячейки или их транспортные блоки заполнены элегазом или азотом при небольшом избыточном давлении.

КРУЭ снабжаются вспомогательным оборудованием и приспособлениями, обеспечивающими их нормальное обслуживание.

Источник