Jak navrhnout uspořádání přípojnic rozvodny: Schémata, vůle a pravidla pro rozestupy

Venkovní dvůr 110 kV je dlouhý 60 metrů, přívodní vedení vede na západní straně a klient chce dvě transformátorové šachty plus prostor pro budoucí třetí. Jednopólové schéma je schváleno. Otázka, která zastaví projekt na týden, je mnohem méně okouzlující: kde přesně vede přípojnice a kolik podpůrných konstrukcí potřebuje?

Uspořádání přípojnic je sekvenční problém, než je problém kreslení. Nejprve upevněte spínací uspořádání, poté zajistěte elektrické vůle a jako poslední umístěte ocel a izolátory. Týmy, které začínají s výkresem podpory, jej obvykle překreslují, protože prostor, který vypadá velkoryse v půdorysu, jen zřídka přežije kontrolu přístupu k údržbě pomocí lopatového vozíku.

Krátká odpověď: vyberte uspořádání z úrovně poruchy a filozofie údržby, odvoďte vzdálenost od nejvyššího napětí systému a úrovně znečištění místa, potom dimenzujte vodič podle trvalého proudu a odolnosti proti zkratu. Z těchto tří rozhodnutí vyplývají podpěry, izolátory, příkopy, silnice a budoucí zálivy.

Vstupy, které potřebujete, než cokoliv nakreslíte

Sbírejte je před prvním náčrtem. Chybějící některý z nich posune problém do konstrukce, kde opravy stojí mnohem více než na papíře.

Jmenovité a nejvyšší systémové napětí, které nastavuje úroveň izolace a nepřímo i geometrii celého dvora.
Kontinuální autobusový proud plus růst, který majitel očekává v příštích 10 až 15 letech.
Odolnost proti zkratu: rms a špičkový proud a trvání, obvykle 1 nebo 3 sekundy.
Hranice lokality, stávající práva cesty a směr, kterým každá linka vstupuje.
Úroveň znečištění a nadmořská výška, které oba rozšiřují požadavky na dotvarování a odklizení.
Rozsah okolních teplot, rychlost větru a seismická zóna pro strukturální zatížení.
Pravidla redundance: které okruhy musí zůstat v provozu, když je zachována přípojnice nebo jistič.

Poslední položka rozhoduje o penězích. Přípojnice přenášející 800 A je dnes stále navržena pro 25 kA, které může síť dodat, protože rozteč podpěr a zatížení izolátoru pocházejí spíše ze špičkové zkratové síly než ze zátěžového proudu. Zvyšte úroveň závad později a znovu postavíte ocel.

Výběr schématu uspořádání přípojnic

Toto uspořádání je obchodem mezi flexibilitou spínání a počtem jističů, odpojovačů a polí, které si koupíte, nainstalujete a udržujete po dobu 30 let.

Tabulka 1: Uspořádání přípojnic společné rozvodny a jejich praktické kompromisy.
Uspořádání	Flexibilita spínání	Relativní stopa	Typický střih	Hlavní kompromis
Jedna přípojnice	Nejnižší; porucha sběrnice nebo údržba sběrnice přeruší stanici	Nejmenší	Malé distribuční rozvodny, stanoviště s jedním transformátorem	Jednoduché a ekonomické, ale žádné okno údržby autobusu
Jedna přípojnice with sectionaliser	střední; sekce lze izolovat nezávisle	Malý	Distribuční rozvodny se dvěma přívody	Omezuje výpadek, ale neodstraňuje jej
Dvojitá přípojnice	vysoká; jakýkoli podavač může být převeden na kteroukoli sběrnici	Větší, s duplikovanou sběrnicí a dalšími odpojovači	Přenosové uzly a důležité průmyslové rozvodny	Vyšší cena a složitější blokování
Hlavní a přestupní autobus	střední; podavač se přesune na přenosovou sběrnici pro údržbu jističe	Trochu větší	Místa, kde údržba jističe nesmí přerušit dodávku	Přepínání přenosu vyžaduje přísný postup
Jeden a půl jistič	Nejvyšší; jakýkoli jistič může být vytažen bez ztráty obvodu	Největší, s nejvíce strukturami	EHV uzly a kritická síťová připojení	Nejvyšší kapitálové náklady a složitost ochrany

V praxi pokrývá jedna přípojnice s rozdělovačem většinu distribučních prací 10 kV až 35 kV. Dvojitá přípojnice vydělává, když ztráta autobusu znamená ztrátu výroby nebo městské části. Uspořádání s jedním a půl jističem patří do uzlů, kde nesmí být vypnut žádný obvod pro udržení jističe.

Prostory a rozestupy utvářejí dvůr

Jakmile je uspořádání pevně dané, je to, co ve skutečnosti kreslí plán, vůle. Začněte od nejvyššího napětí systému, použijte korekce znečištění a nadmořské výšky a poté zkontrolujte výsledek podle platné normy.

Tabulka 2: typické vzduchové mezery mezi fázemi pro venkovní vzduchem izolované přípojnice; vždy platí příslušná norma.
Systémové napětí	Typická minimální vůle mezi fázemi	Praktický důsledek pro uspořádání
10 kV	Kolem 200 mm	Kompaktní šachty; vnitřní rozvaděče často nahrazují otevřené přípojnice
35 kV	Kolem 400 mm	Běžné jsou štíhlé pole, jednoúrovňové konstrukce přípojnic
66 kV	Kolem 700 mm	Šířky zálivu rychle rostou; podpůrné konstrukce jsou vyšší
110 kV	Kolem 1000 mm	Dvouúrovňové uspořádání s přípojnicemi nad odpojovači
220 kV	Kolem 1800 mm	Dlouhá rozpětí, těžké konstrukce, široké přístupové cesty
500 kV	Kolem 3800 mm	Plánování dvora dominuje odklizení a korona

Následují dva důsledky. Za prvé, 220 kV yard je zhruba trojnásobek šířky 35 kV yardu přenášejícího stejný proud. Za druhé, délka rozpětí je důležitá stejně jako vůle. Sloupové izolátory běžně nesou tuhé trubkové přípojnice na rozpětí 6 až 12 metrů a rozpětí musí být dostatečně krátké, aby špičková zkratová síla nepřetěžovala izolátor, podpěru nebo samotný vodič.

Přizpůsobení vodiče a izolace k uspořádání

Volba vodiče vyplývá z uspořádání, nikoli naopak. Tam, kde jsou vůle snadno dostupné, jsou holé hliníkové nebo měděné trubkové přípojnice na sloupkových izolátorech ekonomickou odpovědí: pevné, snadno kontrolovatelné a snadno se rozšiřují, když je přidána nová pozice.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for High-Voltage Systems

Trubková přípojnice z hliníkové slitiny pro vysokonapěťové systémy Tato tuhá trubková přípojnice z hliníkové slitiny 6063G vyhovuje uspořádáním s dostatečnými vůlemi a nabízí vysokou mechanickou pevnost a vodivost. Zobrazit produkt →

Tam, kde je málo místa, jako je vnitřní rozvodna, kompaktní průmyslová hala, věž větrné turbíny, tunel nebo střešní rozvodna, nemohou holé vodiče splnit vůli v dostupné šířce. Izolované trubkové přípojnice to řeší umístěním izolace na vodič namísto spoléhání se na vzduch, což je také důvod, proč jsou stále častější v projektech modernizace s pevnými rozměry budovy. The plně izolovaná trubková přípojnice rozsah pokrývá většinu těchto omezení.

Většinu případů zvládnou tři izolační systémy. Vakuově lité přípojnice z epoxidové pryskyřice poskytují tvrdý, rozměrově stabilní plášť vhodný do vlhkého nebo kontaminovaného prostředí. Silikonová pryž EPDM udržuje pružnost a absorbuje tepelné pohyby. PTFE vyhovuje aplikacím, kde nejvíce záleží na chemické odolnosti a malém průměru.

Fully Insulated Epoxy Resin Cast Tubular Bus Bar

Plně izolovaná trubková přípojnice z epoxidové pryskyřice Tato plně izolovaná přípojnice odlévaná z epoxidové pryskyřice poskytuje tvrdý, rozměrově stabilní plášť pro vlhké nebo kontaminované prostředí ve vnitřním prostředí středního a nízkého napětí. Zobrazit produkt →

U středního a nízkého napětí uvnitř budov systémy sběrnic nahrazují kabelové trasy, kde flexibilita odbočky, předvídatelný odvod tepla a snazší lokalizace poruchy jsou důležitější než nejnižší počáteční náklady.

Fully Insulated High and Low Voltage Busway System

Plně izolovaný vysokonapěťový a nízkonapěťový sběrnicový systém Tento plně izolovaný sběrnicový systém nabízí kompaktní design se sdílenou skříní pro rozvod energie, vhodný pro projekty modernizace a rozšíření s omezeným prostorem. Zobrazit produkt →

Uzemnění, přístup k údržbě a prostor pro růst

Geometrie přípojnic a návrh uzemnění by se měly pohybovat společně. Půdorys zemnící mřížky sleduje trasy vodičů, takže přípojnice posunutá pozdě v návrhu nutí k přepracování studie uzemnění a limity krokového a dotykového napětí se obvykle spíše zpřísňují, než aby se uvolnily.

Udržujte přístupové cesty široké 3,5 až 4 metry, s volnou otočnou plochou u šachty transformátoru.
Ponechte dostatek chodníku, aby technik mohl obsluhovat odpojovače, aniž by vstoupil do chráněné zóny.
Kabelové žlaby veďte tak, aby se nekřížily pod podpěrami přípojnic, které mohou vyžadovat výměnu.
Vyhraďte si jednu náhradní šachtu nebo alespoň fyzický prostor pro ni, včetně jejích zemnících přípojek.

Praktická konstrukční sekvence

Potvrďte elektrické údaje: napětí, trvalý proud, úroveň poruchy a dobu trvání.
Vyberte uspořádání přípojnic z požadavku redundance, nikoli ze zvyku.
Odvoďte vzdálenosti od nejvyššího napětí systému plus korekce znečištění a nadmořské výšky.
Dimenzování vodiče pro trvalý proud a tepelné zatížení nakrátko.
Nastavte rozpětí a rozteč podpěr od špičkové zkratové síly.
Umístěte podpěry, základy, silnice a příkopy na plán a poté zkontrolujte přístup údržby.
Ověřte ochranná pásma, blokování a uzemnění podle konečného fyzického uspořádání.
Zkontrolujte výkres s operačním týmem, než bude zmrazen; najdou problém s přístupem, který jste přehlédli.

Kde rozložení přípojnic obvykle selhává

Dimenzování přípojnice pouze pro zátěžový proud a poté zjištění, že rozteč podpěr je řízena silou poruchy.
Použití nízko nadmořské výšky na místě nad 1000 metrů.
Zapomínáme na to, že úroveň znečištění rozšiřuje dotvarování, což prodlužuje izolanty a zvyšuje výšku konstrukce.
Umístění odpojovače tam, kde ovládací rukojeť končí uvnitř bezpečnostní vzdálenosti.
Neponechává žádný fyzický prostor pro budoucí záliv, což si později vynutí úplné přeuspořádání yardu.
Volba ohebného vodiče tam, kde by tuhá trubková přípojnice zmenšila rozpětí a ocel na polovinu.

Často kladené otázky

Jak široká by měla být přípojnice rozvodny?

Šířka pole je obvykle určována nejširší vůlí v poli plus pracovní prostor, nikoli průměrem vodiče. Pro venkovní pole 110 kV je typických 8 až 12 metrů mezi fázovými středy; při 35 kV často stačí 3 až 5 metrů. Vždy potvrďte podle platné normy a rozměrů rozváděče.

Měla by přípojnice sedět nad nebo pod odpojovači?

Výše, ve většině venkovních vzduchem izolovaných konstrukcí, takže údržbu na odpojovači lze provádět bez přiblížení se k živé přípojnici. Kompromisem jsou vyšší konstrukce a delší izolátory. Jednoúrovňová uspořádání šetří ocel, ale ztěžují přístup.

Tuhá trubková přípojnice nebo ohebný vodič?

Pevné trubkové přípojnice vyhovují krátkým, čistým rozpětím a snižují výšku a počet konstrukcí. Ohebné vodiče lépe zvládají dlouhá rozpětí, seismický pohyb a nerovnoměrné usazení podpěry. Rozhodnutí obvykle závisí na délce rozpětí a na tom, kolik oceli jste ochotni postavit.

Pokud se dodrží výše uvedená sekvence, výkres rozvržení přestane být vyjednáváním a stane se důsledkem elektrických rozhodnutí. Začněte s uspořádáním, odvoďte vůle a poté dimenzujte hardware. Pokud pracujete na konkrétním dvorku, naši inženýři mohou zkontrolovat vaše jednolinkové schéma a omezení místa a navrhnout kombinaci vodičů a izolace, která odpovídá prostoru, který skutečně máte. K týmu se můžete dostat přes kontaktní stránka .