Aukštos-įtampos skirstomųjų įrenginių funkcijos, veikimo principo ir penkių-saugos mechanizmų analizė

Aukštos{0}}įtampos skirstomieji įrenginiai yra pagrindinis energijos sistemų įrangos rinkinys, naudojamas elektros paskirstymui, valdymui ir apsaugai. Jis atlieka lemiamą vaidmenį izoliuojant elektros energiją ir sudarant darbo planus energijos gamybos, perdavimo ir paskirstymo metu. Kaip tipinė skirstomoji elektros spinta, jos esmė yra užtikrinti saugų ir stabilų elektros energijos sistemos veikimą perjungimo, apsaugos ir matavimo vienetais, ji plačiai naudojama pastotėse ir pramoninio elektros paskirstymo scenarijuose.

 

Šiuolaikinėse energijos paskirstymo sistemose aukštos{0} įtampos skirstomieji įrenginiai palaipsniui integruojami į įvairias elektros paskirstymo infrastruktūras, pvz., skirstomąsias elektros spintas ir elektros kabelių skirstomąsias spintas, sudarydamos sistemingą spintelių struktūrą, kuri kartu sudaro sudėtingų elektros tinklų paskirstymo ir valdymo tinklą.

 

 

 

Aukštos-įtampos skirstomuosius įrenginius paprastai sudaro įėjimo linijų spintos, matavimo spintos, magistralės jungiamosios spintos, transformatorių spintos, išeinančios linijos spintos ir kondensatorių kompensavimo spintos. Šie funkciniai blokai veikia kartu, kad užbaigtų energijos perdavimą ir valdymą. Įeinančios linijos spinta yra atsakinga už prieigą prie elektros energijos ir pirminį paskirstymą, matavimo spinta naudojama energijos statistikai ir stebėjimui, o magistralės prijungimo spinta realizuoja magistralės prijungimą ir dviejų{3}}galios sistemų perjungimą.

 

Šiuolaikinėse energijos paskirstymo architektūrose skirtingi taikymo scenarijai atitinka skirtingų tipų spintelių sistemas. Pavyzdžiui:

Duomenų centrų scenarijuose dažniausiai naudojamos duomenų centrų paskirstymo spintos ir duomenų paskirstymo spintos.
Ryšio ir tinklo scenarijuose dažniausiai naudojama šviesolaidžio paskirstymo koncentratoriaus spinta ir modulinė pluošto spinta.
Pramoninėse energijos paskirstymo sistemose plieninės paskirstymo spintos ir modulinės paskirstymo spintos yra paplitusios.
Ant stovo{0}}montuojamose energijos paskirstymo sistemose dažniausiai naudojamos elektros stelažų paskirstymo spintos.

 

Be to, lauko ir ryšių infrastruktūroje lauko šviesolaidinės ir išorinės šviesolaidinės spintos naudojamos centralizuotai šviesolaidinių signalų ir maitinimo sistemų valdymui.

 

 

Aukštos{0}}įtampos skirstomieji įrenginiai stebi ir valdo maitinimo sistemą per grandinės pertraukiklius, skyriklius, transformatorius ir apsaugos įrenginius. Kai sistema veikia normaliai, srovė per šyną patenka į kiekvieną funkcinę spintą ir paskirstoma į skirtingus apkrovos gnybtus; įvykus gedimui, apsaugos įtaisai veikia greitai, nutraukdami sugedusią grandinę, taip užtikrindami sistemos saugumą.

 

Sudėtinguose elektros paskirstymo tinkluose bendradarbiauja įvairi specializuota paskirstymo įranga, tokia kaip:

Nuolatinės srovės paskirstymo spinta: naudojama nuolatinės srovės sistemos galiai paskirstyti.

Nuolatinės srovės maitinimo paskirstymo spinta: užtikrina nuolatinės srovės maitinimo šaltinį.

Saugiklio skirstomoji spinta: užtikrina apsaugą nuo viršsrovių per saugiklio apsaugą.

Pažangi paskirstymo spinta: turi stebėjimo ir automatizuoto valdymo galimybes.

 

Lauko arba šviesolaidinio ryšio scenarijuose optinio pluošto kryžminio jungties lauko skirstomoji spinta ir išorinė paskirstymo spinta taip pat naudojamos stabiliam signalų ir galios paskirstymui regionuose.

 

 

Sumaniai plėtojant elektros energijos sistemas, elektros paskirstymo įranga palaipsniui vystosi moduliavimo ir integravimo link. Pavyzdžiui:

 

Modulinės paskirstymo kabinos pabrėžia konstrukcijos mastelį.

Sieninis-metalinis skirstytuvas tinka ribotoje erdvėje{1}}.

Modulinės pluošto kabinos suteikia lanksčias šviesolaidinių sistemų diegimo galimybes.

Duomenų centrų paskirstymo kabinos atitinka aukštus{0}}tankio maitinimo reikalavimus.

 

Pramonėje ir infrastruktūroje elektros kabelių paskirstymo dėžės ir šviesolaidžio paskirstymo mazgų kabinos taip pat plačiai naudojamos centralizuotai valdyti ir optimizuoti kabelių ir šviesolaidinių išteklių paskirstymą.

 

 

 

Aukštos{0}}įtampos skirstomųjų įrenginių pagrindinė saugos konstrukcija įkūnyta penkių-apsaugų blokavimo mechanizme, kad būtų išvengta netinkamo veikimo ir elektros avarijų:

 

Apsauga nuo užsidarymo esant apkrovai: bandymo metu grandinės pertraukiklio negalima perkelti į darbinę padėtį.
Užkirsti kelią uždarymui, kai prijungtas įžeminimo laidas: Kai įžeminimo jungiklis uždarytas, grandinės pertraukiklis negali veikti.
Apsauga nuo atsitiktinio patekimo į skyrius, kuriuose yra maitinimas: spintelės durys yra mechaniškai užrakinamos, kai įjungiama įtampa.
Apsauga nuo įžeminimo laido prijungimo esant įtampai: veikimo metu įžeminimo jungiklio įjungti negalima.
Apsauga nuo atsijungimo esant apkrovai: Eksploatacijos metu išėjimas iš darbinės padėties draudžiamas.

 

Šios apsaugos logikos taip pat taikomos šiuolaikinėms sistemoms, tokioms kaip paskirstymo elektros spintos ir išmaniosios valdymo spintų sistemos, o saugus veikimas pasiekiamas naudojant elektrinius ir mechaninius blokavimus.

 

 

Praktinėse inžinerinėse programose aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai ne tik egzistuoja kaip nepriklausomas įrenginys, bet ir veikia kartu su įvairiomis energijos paskirstymo sistemomis. Pavyzdžiui:

 

Išorinės paskirstymo spintos naudojamos lauko elektros paskirstymo aplinkoje.

Paskirstymo elektros spintos tarnauja kaip bendrieji elektros paskirstymo valdymo laikikliai.

Duomenų paskirstymo spintos palaiko duomenų centro maitinimo ir paskirstymo sistemas.

Plieninės paskirstymo spintos užtikrina didelio{0}}stiprumo konstrukcijų apsaugą.

 

Tuo pačiu metu naujose energijos ir pramoninėse energijos sistemose jie derinami su įvairių tipų įranga, pvz., lydytais skirstomaisiais spintomis ir nuolatinės srovės skirstomosiomis spintomis, kad būtų galima vieningai valdyti kelių{0}}įtampos lygių ir kelių grandinių sistemas.

 

 

 

Aukštos{0}} įtampos skirstomieji įrenginiai, kaip pagrindinis maitinimo sistemos valdymo blokas, iš esmės yra saugi, patikima ir efektyvi energijos valdymo platforma. Tobulėjant išmaniesiems tinklams ir modulinėms elektros paskirstymo sistemoms, atsirado įvairių naujų tipų įrangos, pvzIšmaniosios paskirstymo spintosir modulinės paskirstymo spintos yra nuolat integruojamos, todėl visa elektros paskirstymo sistema nuolat vystosi skaitmeninimo ir integracijos link.