Ako navrhnúť usporiadanie prípojníc rozvodne: schémy, vzdialenosti a pravidlá rozstupov

Vonkajší dvor na 110 kV má dĺžku 60 metrov, prívodné vedenie vedie na západnej strane a klient chce dve transformátorové polia plus priestor pre budúcu tretiu. Jednoriadkový diagram je schválený. Otázka, ktorá zastaví projekt na týždeň, je oveľa menej očarujúca: kde presne vedie prípojnica a koľko podporných štruktúr potrebuje?

Usporiadanie prípojníc je skôr sekvenčným problémom, než problémom výkresu. Najprv upevnite spínacie usporiadanie, potom zaistite elektrické medzery a ako posledné umiestnite oceľ a izolátory. Tímy, ktoré začínajú s nákresom podpory, ho zvyčajne prekresľujú, pretože priestor, ktorý vyzerá veľkoryso v pôdoryse, len zriedka prežije kontrolu prístupu pri údržbe s nakladačom.

Krátka odpoveď: vyberte usporiadanie z úrovne poruchy a filozofie údržby, odvodzujte vzdialenosť od najvyššieho napätia systému a úrovne znečistenia lokality, potom dimenzujte vodič podľa trvalého prúdu a odolnosti proti skratu. Z týchto troch rozhodnutí vyplývajú podpery, izolátory, priekopy, cesty a budúce zálivy.

Vstupy, ktoré potrebujete, než čokoľvek nakreslíte

Zozbierajte ich pred prvým náčrtom. Chýbajúca jedna z nich posúva problém do konštrukcie, kde opravy stoja oveľa viac ako na papieri.

Nominálne a najvyššie systémové napätie, ktoré nastavuje úroveň izolácie a nepriamo aj geometriu celého dvora.
Nepretržitý autobusový prúd plus rast, ktorý majiteľ očakáva v priebehu nasledujúcich 10 až 15 rokov.
Odolnosť proti skratu: rms a špičkový prúd a trvanie, zvyčajne 1 alebo 3 sekundy.
Hranice lokality, existujúce práva cesty a smer, ktorým každá linka vstupuje.
Úroveň znečistenia a nadmorská výška, ktoré oboje rozširujú požiadavky na dotvarovanie a vyčistenie.
Rozsah teplôt okolia, rýchlosť vetra a seizmická zóna pre konštrukčné zaťaženie.
Pravidlá redundancie: ktoré okruhy musia zostať v prevádzke, kým je udržiavaná prípojnica alebo istič.

Posledná položka rozhoduje o peniazoch. Prípojnica nesúca 800 A je dnes stále navrhnutá pre 25 kA, ktoré môže sieť dodať, pretože rozstup podpier a zaťaženie izolátora pochádza skôr zo špičkovej skratovej sily než zo záťažového prúdu. Zvýšte úroveň porúch neskôr a prestavajte oceľ.

Výber schémy usporiadania prípojníc

Toto usporiadanie je obchodom medzi flexibilitou spínania a počtom ističov, odpojovačov a polí, ktoré si kúpite, nainštalujete a udržiavate počas 30 rokov.

Tabuľka 1: bežné usporiadanie prípojníc rozvodní a ich praktické kompromisy.
Usporiadanie	Flexibilita prepínania	Relatívna stopa	Typický strih	Hlavný kompromis
Jedna prípojnica	Najnižšia; porucha autobusu alebo údržba autobusu preruší stanicu	Najmenší	Malé distribučné rozvodne, lokality s jedným transformátorom	Jednoduché a ekonomické, ale žiadne okno na údržbu autobusu
Jedna prípojnica with sectionaliser	Mierne; sekcie môžu byť izolované nezávisle	Malý	Distribučné rozvodne s dvoma prívodnými napájačmi	Obmedzí výpadok, ale neodstráni ho
Dvojitá prípojnica	Vysoká; akýkoľvek podávač môže byť prenesený na ktorúkoľvek zbernicu	Väčšie, s duplikovanou zbernicou a extra odpojovačmi	Prenosové uzly a dôležité priemyselné rozvodne	Vyššie náklady a zložitejšie blokovanie
Hlavný a prestupný autobus	Mierne; podávač sa presunie na prenosovú zbernicu na údržbu ističa	Trochu väčší	Miesta, kde údržba ističa nesmie prerušiť dodávku	Prepínanie prenosov vyžaduje prísny postup
Jeden a pol istič	Najvyššia; akýkoľvek istič môže byť vytiahnutý bez straty obvodu	Najväčší, s najväčším počtom štruktúr	Uzly EHV a kritické sieťové pripojenia	Najvyššie kapitálové náklady a zložitosť ochrany

V praxi jediná prípojnica s rozdeľovačom úsekov pokrýva väčšinu distribučných prác 10 kV až 35 kV. Dvojitá prípojnica zarába, keď strata autobusu znamená stratu výroby alebo mestskej časti. Usporiadanie jeden a pol ističa patrí do uzlov, kde nemôže byť vypnutý žiadny obvod, aby sa udržal istič.

Svetlá a rozostupy tvarujú dvor

Akonáhle je usporiadanie pevné, vôľa je to, čo v skutočnosti kreslí plán. Začnite od najvyššieho napätia systému, použite korekcie znečistenia a nadmorskej výšky a potom skontrolujte výsledok v porovnaní s platným štandardom.

Tabuľka 2: typické medzifázové vzduchové medzery pre vonkajšie vzduchom izolované prípojnice; vždy sa riadi platnou normou.
Systémové napätie	Typický minimálny medzifázový klírens	Praktický dôsledok pre usporiadanie
10 kV	Okolo 200 mm	Kompaktné priehradky; vnútorné rozvádzače často nahrádzajú otvorené prípojnice
35 kV	Okolo 400 mm	Bežné sú štíhle polia, jednoúrovňové konštrukcie prípojníc
66 kV	Okolo 700 mm	Šírka zálivu rýchlo rastie; podporné konštrukcie sú vyššie
110 kV	Okolo 1000 mm	Dvojúrovňové usporiadanie s prípojnicami nad odpojovačmi
220 kV	Okolo 1800 mm	Dlhé rozpätia, ťažké konštrukcie, široké prístupové cesty
500 kV	Okolo 3800 mm	Plánovaniu dvorov dominuje klírens a koróna

Z toho vyplývajú dva dôsledky. Po prvé, 220 kV yard je zhruba trojnásobok šírky 35 kV yardu prenášajúceho rovnaký prúd. Po druhé, dĺžka rozpätia je dôležitá rovnako ako vôľa. Stĺpové izolátory bežne nesú tuhé rúrkové prípojnice s rozpätiami 6 až 12 metrov a rozpätie musí byť dostatočne krátke, aby špičková sila skratu nadmerne nenamáhala izolátor, podperu alebo samotný vodič.

Prispôsobenie vodiča a izolácie k usporiadaniu

Voľba vodiča vyplýva z rozloženia, nie naopak. Tam, kde sa medzery dajú ľahko, sú holé hliníkové alebo medené rúrkové prípojnice na stĺpikových izolátoroch ekonomickou odpoveďou: pevné, ľahko sa kontrolujú a dajú sa jednoducho vysunúť, keď sa pridá nová pozícia.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for High-Voltage Systems

Rúrková prípojnica z hliníkovej zliatiny pre vysokonapäťové systémy Táto tuhá rúrková prípojnica z hliníkovej zliatiny 6063G vyhovuje usporiadaniam s dostatočnými vôľami a ponúka vysokú mechanickú pevnosť a vodivosť. Zobraziť produkt →

Tam, kde je málo miesta, ako je vnútorná rozvodňa, kompaktná priemyselná hala, veža veternej turbíny, tunel alebo strešná rozvodňa, holé vodiče nemôžu spĺňať vôľu v dostupnej šírke. Izolované rúrkové prípojnice to riešia umiestnením izolácie na vodič namiesto spoliehania sa na vzduch, čo je tiež dôvod, prečo sú čoraz bežnejšie v projektoch modernizácie s pevnými rozmermi budovy. The plne izolovaná rúrková zbernica rozsah pokrýva väčšinu týchto obmedzení.

Väčšinu prípadov zvládajú tri izolačné systémy. Vákuovo liate prípojnice z epoxidovej živice poskytujú tvrdý, rozmerovo stabilný plášť vhodný do vlhkého alebo kontaminovaného prostredia. EPDM silikónová guma udržuje pružnosť a absorbuje tepelné pohyby. PTFE je vhodný pre aplikácie, kde je najdôležitejšia chemická odolnosť a malý priemer.

Fully Insulated Epoxy Resin Cast Tubular Bus Bar

Plne izolovaná rúrková zbernica z epoxidovej živice Táto plne izolovaná prípojnica liata z epoxidovej živice poskytuje tvrdý, rozmerovo stabilný plášť pre vlhké alebo kontaminované prostredie v strednom a nízkom napätí v interiéri. Zobraziť produkt →

Pri strednom a nízkom napätí vo vnútri budov nahrádzajú zbernicové systémy káblové trasy, kde flexibilita odbočovania, predvídateľný rozptyl tepla a jednoduchšie lokalizovanie poruchy sú dôležitejšie ako najnižšie prvé náklady.

Fully Insulated High and Low Voltage Busway System

Plne izolovaný vysokonapäťový a nízkonapäťový zbernicový systém Tento plne izolovaný autobusový systém ponúka kompaktný dizajn zdieľanej skrine pre rozvod energie, vhodný pre projekty modernizácie a rozširovania s obmedzeným priestorom. Zobraziť produkt →

Uzemnenie, prístup k údržbe a priestor na rast

Geometria prípojníc a dizajn uzemnenia by sa mali pohybovať spolu. Pôda uzemňovacej mriežky sleduje trasy vodičov, takže prípojnica posunutá neskoro v návrhu si vynúti prepracovanie štúdie uzemnenia a limity krokového a dotykového napätia sa zvyčajne skôr sprísnia ako uvoľnia.

Udržujte prístupové cesty široké 3,5 až 4 metre s voľnou oblasťou otáčania pri transformátorovom poli.
Ponechajte dostatok chodníka, aby technik mohol obsluhovať odpojovače bez toho, aby vstúpil do voľného priestoru.
Káblové žľaby veďte tak, aby sa nekrížili pod podperami prípojníc, ktoré môžu vyžadovať výmenu.
Vyhraďte si jednu náhradnú šachtu alebo aspoň fyzický priestor pre ňu vrátane uzemňovacích prípojok.

Praktická konštrukčná sekvencia

Potvrďte elektrické údaje: napätie, trvalý prúd, úroveň poruchy a trvanie.
Usporiadanie prípojníc vyberte z požiadavky na redundanciu, nie zo zvyku.
Odvodzujte vzdialenosti od najvyššieho napätia systému plus korekcie znečistenia a nadmorskej výšky.
Dimenzujte vodič na trvalý prúd a skratovú tepelnú záťaž.
Nastavte rozpätie a rozstup podpier od maximálnej sily nakrátko.
Umiestnite podpery, základy, cesty a priekopy na plán a potom skontrolujte prístup údržby.
Overte ochranné zóny, blokovanie a uzemnenie podľa konečného fyzického usporiadania.
Skontrolujte kresbu s operačným tímom skôr, ako bude zmrazená; nájdu problém s prístupom, ktorý ste prehliadli.

Kde sa rozloženie prípojníc zvyčajne pokazí

Dimenzovanie prípojnice iba pre záťažový prúd a potom zistenie, že rozstup podpier je riadený silou poruchy.
Použitie nízko nadmorskej výšky na mieste nad 1000 metrov.
Zabúdame na to, že úroveň znečistenia rozširuje tečenie, čo predlžuje izolátory a zvyšuje výšku konštrukcie.
Umiestnenie odpojovača tam, kde ovládacia rukoväť končí v bezpečnostnej vzdialenosti.
Nenechávajúc žiadny fyzický priestor pre budúci záliv, čo si neskôr vynúti úplné preskupenie dvora.
Výber flexibilného vodiča tam, kde by tuhá rúrková prípojnica znížila rozpätie a oceľ na polovicu.

Často kladené otázky

Aká široká by mala byť prípojnica rozvodne?

Šírka poľa sa zvyčajne určuje podľa najširšej vôle v poli a pracovného priestoru, nie podľa priemeru vodiča. Pre 110 kV vonkajšie pole je typických 8 až 12 metrov medzi fázovými stredmi; pri 35 kV často postačuje 3 až 5 metrov. Vždy overte podľa platnej normy a rozmerov rozvádzača.

Mala by byť prípojnica umiestnená nad alebo pod odpojovačmi?

Vyššie uvedené, vo väčšine vonkajších vzduchom izolovaných prevedení, takže údržba na odpojovači môže byť vykonaná bez priblíženia sa k živej prípojnici. Kompromisom sú vyššie konštrukcie a dlhšie izolátory. Jednoúrovňové rozloženia šetria oceľ, ale sťažujú prístup.

Pevná rúrková prípojnica alebo flexibilný vodič?

Pevné rúrkové prípojnice vyhovujú krátkym, čistým rozpätiam a znižujú výšku a počet konštrukcie. Flexibilné vodiče lepšie zvládajú dlhé rozpätia, seizmický pohyb a nerovnomerné usadenie podpier. Rozhodnutie zvyčajne závisí od dĺžky rozpätia a od toho, koľko ocele ste ochotní postaviť.

Ak dodržíte vyššie uvedenú postupnosť, výkres rozloženia prestane byť vyjednávaním a stane sa dôsledkom elektrických rozhodnutí. Začnite s usporiadaním, odvodzujte vôle a potom upravte veľkosť hardvéru. Ak pracujete v konkrétnom dvore, naši inžinieri môžu skontrolovať vašu jednolinkovú schému a obmedzenia lokality a navrhnúť kombináciu vodiča a izolácie, ktorá vyhovuje priestoru, ktorý skutočne máte. K tímu sa môžete dostať cez kontaktná stránka .