Что такое распределительное устройство среднего напряжения: все, что вам следует знать

При распределении электроэнергии распределительное устройство среднего напряжения становится очень важным, гарантируя надежную и безопасную работу энергосистем. Кроме того, оно играет важную роль в изоляции, отключении, защите и управлении электрическими цепями, которые функционируют на уровне среднего напряжения, обычно от 1 кВ до 36 кВ.

Каковы компоненты распределительного устройства среднего напряжения?

Распределительное устройство среднего напряжения состоит из множества компонентов. Каждый компонент имеет свою собственную функцию и вносит свой вклад в производительность распределительного устройства среднего напряжения.

Выключатели нагрузки

Выключатель нагрузки в распределительном устройстве среднего напряжения может размыкать или отключать электрические цепи при нормальной нагрузке. Однако этот компонент не может справиться с большими токами короткого замыкания.

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель защищает ваше электрооборудование от повреждения, прерывая поток тока при возникновении неисправности. Существуют различные типы автоматических выключателей, в том числе воздушные автоматические выключатели, вакуумные автоматические выключатели и автоматические выключатели SF⁶.

Воздушный выключатель осуществляет гашение дуги с помощью воздуха, в то время как вакуумному выключателю для этого нужен вакуум. С другой стороны, выключатель SF⁶ использует газ гексафторид серы.

Шина

Этот металлический проводник распределяет электроэнергию по различным частям вашего распределительного устройства. Он может предотвратить короткие замыкания, если он хорошо изолирован.

Разъединитель

Этот компонент создает физическое разделение в части электрической цепи. Вы можете использовать разъединитель или изолятор во время обслуживания, поскольку он останавливает поток тока в цепи.

Трансформатор тока

Этот компонент измеряет электрические токи и предоставляет информацию защитным реле. Такая информация помогает точно обнаруживать неисправности.

Защитное реле

Защитное реле проверяет электрические условия и обнаруживает короткие замыкания и другие проблемы, которые могут повредить распределительное устройство. Если есть какая-либо неисправность, автоматический выключатель получает сигнал от защитного реле, чтобы изолировать затронутую часть.

Панель управления

Панель управления помогает вам управлять и обслуживать распределительное устройство среднего напряжения. Она имеет функции автоматизации, которые помогают вам улучшить производительность энергосистем.

Какие существуют типы распределительных устройств среднего напряжения?

Существуют различные конфигурации распределительных устройств среднего напряжения, подходящие для различных условий. Вот некоторые важные типы:

Распределительное устройство в металлическом корпусе

Это лучше, чем распределительные устройства в металлическом корпусе, обеспечивая простоту обслуживания и более надежную защиту. Каждый компонент, включая реле, автоматические выключатели и т. д., размещен в разных отсеках и имеет металлическое закрытие.

С этой конструкцией вы можете быть уверены в большей безопасности, поскольку ситуации с дуговыми вспышками будут возникать вряд ли. Это также позволяет вам легко находить неисправные компоненты, не вызывая сбоев в работе всей системы.

Кроме того, это распределительное устройство включает в себя автоматические выключатели, которые облегчают обслуживание и замену. Оно предлагает это без необходимости обесточивания всего блока. Вы можете использовать это распределительное устройство на промышленных объектах, в электрогенерации и в областях, где требуется безопасность и надежность.

Распределительное устройство в металлическом корпусе

Это распределительное устройство является очень распространенным типом, который включает в себя все электрические компоненты, размещенные внутри металлического и заземленного корпуса. Это включает в себя предохранители, шины, переключатели и т. д., которые все соединены вместе, чтобы сформировать небольшой блок.

Вы можете использовать это распределительное устройство как в коммерческих, так и в промышленных целях, поскольку оно надежно и безопасно. Благодаря закрытым компонентам практически невозможно соприкоснуться с деталями. Более того, каждый внутренний компонент этого распределительного устройства не находится в отсеках, что делает процесс обслуживания немного сложным.

Распределительное устройство с газовой изоляцией

Это распределительное устройство использует для изоляции газ гексафторид серы вместо воздуха. Газ обычно находится внутри металлического корпуса и герметично запечатан. Это обеспечивает компактность конструкции в сочетании с возможностью гашения дуги и высокой прочностью изоляции. Кроме того, это распределительное устройство может эффективно работать в суровых условиях; поэтому оно подходит для районов с большой высотой, морских и городских территорий, а также для районов с ограниченным пространством.

Кроме того, распределительное устройство с газовой изоляцией требует лишь небольшого обслуживания, но может прослужить долгое время. Однако его высокая стоимость, а также проблемы, связанные с выбросами гексафторида серы, заставили людей искать альтернативные варианты изоляции.

Гибридное распределительное устройство

Гибридное распределительное устройство среднего напряжения объединяет преимущества технологий с воздушной и газовой изоляцией. Оно объединяет компоненты типа с газовой изоляцией с компонентами зон с воздушной изоляцией, тем самым рационально используя пространство и обеспечивая экономическую эффективность.

Кроме того, это распределительное устройство полезно при работе с проектами по модернизации, когда вам необходимо модернизировать уже существующие системы с воздушной изоляцией без необходимости значительного расширения пространства. Кроме того, это отличный вариант для подстанций, на которых мало места для установки полной КРУЭ, однако они требуют большей надежности по сравнению с традиционными системами с воздушной изоляцией.

Кроме того, гибридные распределительные устройства имеют модульную конструкцию, которая обеспечивает гибкие конфигурации, тем самым делая их отличным выбором для различных требований к распределению электроэнергии. Каждый тип распределительного устройства среднего напряжения работает с различными приложениями, где он уравновешивает несколько факторов, таких как воздействие окружающей среды, пространство, техническое обслуживание и т. д.

Распределительное устройство с воздушной изоляцией

Это очень распространенный тип распределительных устройств среднего напряжения. Для изоляции между компонентами он работает с окружающим воздухом. Распределительное устройство с воздушной изоляцией больше, чем распределительное устройство с газовой изоляцией, поскольку в отличие от гексафторида серы диэлектрическая прочность воздуха ниже, поэтому требуется дополнительное пространство между проводящими элементами.

Более того, распределительное устройство с воздушной изоляцией является экологически чистым и экономически эффективным, поскольку не использует парниковые газы. Вы можете найти эти системы в основном в областях с большим пространством. Хотя это распределительное устройство среднего напряжения требует большего обслуживания в отличие от типа с газовой изоляцией из-за его подверженности некоторым экологическим особенностям, таким как загрязнение, пыль и т. д., его низкая первоначальная стоимость и простота делают его лучшим вариантом для многих применений.

Понимание этих различий между распределительными устройствами среднего напряжения становится очень важным для выбора лучшего распределительного устройства для любой конкретной электрической системы.

Применение распределительных устройств среднего напряжения

Распределительные устройства среднего напряжения обладают множеством преимуществ, которые делают их важным компонентом во многих отраслях промышленности и областях применения.

Системы возобновляемой энергии

Коммутационные устройства среднего напряжения имеют решающее значение в секторе возобновляемой энергии, поскольку они обеспечивают хорошее управление питанием. Широкий спектр систем возобновляемой энергии нуждается в коммутационных устройствах среднего напряжения для подачи генерируемой энергии в сеть. 

Колебания уровней мощности являются серьезной проблемой в этих системах. Поэтому вы интегрируете гибридные распределительные устройства в эти энергетические приложения, чтобы предотвратить возникновение любых электрических неисправностей. Кроме того, это распределительное устройство имеет компактный размер и может выдерживать неблагоприятные условия окружающей среды. Распределительное устройство среднего напряжения может помочь вам предотвратить любые колебания напряжения в энергетических системах, тем самым обеспечивая стабильность сети.

Электростанции

Вы можете использовать распределительные устройства среднего напряжения на электростанциях для обеспечения безопасности и бесперебойного распределения электроэнергии. Кроме того, вы можете использовать их в важных электрических компонентах, таких как трансформаторы и генераторы.

Электростанции нуждаются в высоких электрических нагрузках для работы, поэтому вам необходимо распределительное устройство для защиты от таких проблем, как перегрузки и короткие замыкания. Это поможет вам сократить время простоя и стоимость обслуживания. При использовании распределительного устройства на электростанциях следует выбирать высококачественные стандарты, такие как металлизированное. Распределительное устройство с металлизированным корпусом отличается высокой надежностью и долговечностью.

Подстанции коммунального обслуживания

Одной из распространенных областей применения, где вы найдете распределительное устройство среднего напряжения, является подстанция. В сетях распределения электроэнергии подстанции играют важную роль в снижении высокого напряжения до нормального уровня. Безопасная передача электроэнергии очень важна на подстанциях. Вот почему вам нужно использовать распределительное устройство среднего напряжения в этом приложении. Помимо этого, оно защищает от любых электрических неисправностей и обеспечивает мониторинг системы.

Тип распределительного устройства, которое вы используете на вашей подстанции, зависит от окружающей среды и доступного пространства. Рекомендуется использовать распределительное устройство с газовой или воздушной изоляцией на вашей подстанции. Эти типы распределительных устройств хорошо поддерживают стабильность мощности.

Промышленные объекты

Распределительные устройства среднего напряжения являются важными устройствами для эффективного распределения электроэнергии в промышленных секторах. Например, производственные предприятия нуждаются в стабильном электроснабжении для бесперебойной работы машин и оборудования.

В этом случае вы используете распределительное устройство для предотвращения электрических неисправностей и повреждений, которые могут прервать подачу электроэнергии. Для промышленного применения следует выбирать распределительные устройства в металлическом корпусе, поскольку они обеспечивают большую производительность и просты в обслуживании.

Коммерческие здания

Вам нужны распределительные устройства среднего напряжения в ваших офисах, торговых центрах и других коммерческих помещениях. Эти устройства помогают поддерживать хорошее и стабильное электроснабжение в вашем помещении. В крупных коммерческих помещениях, где одновременно работает много электрических нагрузок, вам необходимо установить распределительное устройство для безопасного распределения электроэнергии. Кроме того, это распределительное устройство обеспечивает защиту от потенциальных или внештатных неисправностей.

Распределительные устройства с воздушной изоляцией являются идеальным выбором для коммерческих помещений благодаря своей надежности и долговечности. Кроме того, эти распределительные устройства очень просты в установке и обслуживании. Вы можете установить распределительные устройства в металлическом корпусе в подвалах для оптимизации пространства.

Каковы преимущества использования распределительного устройства среднего напряжения?

Распределительное устройство среднего напряжения предлагает различные преимущества, которые обеспечивают лучшее распределение мощности. Рассмотрим их:

Экономит место

Современные распределительные устройства среднего напряжения, особенно с газовой и гибридной изоляцией, имеют компактную конструкцию. Это делает их пригодными для зон с ограниченным пространством. Например, распределительные устройства с газовой изоляцией требуют меньше места по сравнению с распределительными устройствами с воздушной изоляцией, хотя они обеспечивают тот же уровень производительности.

Кроме того, эффективность использования пространства очень важна для энергетических установок, городских подстанций и т. д., где важно оптимизировать имеющееся пространство.

Лучшая безопасность

Распределительные устройства среднего напряжения обеспечивают лучшую защиту при проблемах с электричеством. Это снижает вероятность возникновения таких опасностей, как перегрузки, короткие замыкания и т. д. Такие функции, как защитные реле, автоматические выключатели и т. д., предотвращают возможный контакт с компонентами, тем самым гарантируя безопасность вас и вашего оборудования.

Газовые и металлические оболочки обеспечивают более надежную защиту за счет добавления отсеков к хрупким компонентам. Это снижает влияние электрических проблем на систему.

Меньше обслуживания

Распределительные устройства среднего напряжения имеют уникальную конструкцию, которая обеспечивает вам прочность, долговечность использования и меньшее обслуживание. Важно, что типы с металлическим корпусом и газом герметизируют свои компоненты, тем самым обеспечивая защиту от некоторых факторов окружающей среды, таких как коррозия, влага и пыль.

Это помогает сократить частоту обслуживания. Это делает его экономически эффективным вариантом при работе с системами распределения электроэнергии. Когда вы сокращаете частоту обслуживания, вы сокращаете время простоя и повышаете эффективность.

Эффективное распределение мощности

Стабильная подача электроэнергии важна для коммунальных, коммерческих и промышленных нужд. Распределительное устройство среднего напряжения обеспечивает лучшее распределение электроэнергии, регулируя уровни напряжения и обеспечивая защиту цепей.

Кроме того, он избавляет от неисправных участков, присутствующих в сети, тем самым предотвращая возможные сбои. Это также помогает сократить время простоя. Наличие эффективного распределения питания является особенностью, которая делает распределительные устройства среднего напряжения полезными для больниц, промышленности и областей, где внезапное отключение питания может привести к огромным потерям.

Какие проблемы возникают при использовании распределительных устройств среднего напряжения?

Распределительные устройства среднего напряжения обладают массой преимуществ, однако у них есть и определенные недостатки:

Экологические проблемы

Использование распределительных устройств с газовой изоляцией представляет определенную угрозу для окружающей среды. Эти типы распределительных устройств требуют использования гексафторида серы. Это парниковый газ, который способствует глобальному потеплению. 

Утечка этого газа оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Мы должны прекратить зависимость от использования этого токсичного газа. Поэтому исследователи и эксперты прилагают усилия, чтобы получить безопасную альтернативу изоляции.

На данный момент рекомендуется использовать гибридные распределительные устройства или распределительные устройства с воздушной изоляцией, поскольку они безопасны для окружающей среды. Однако для установки этих распределительных устройств вам потребуется больше физического пространства.

Фактор стоимости

Вы, скорее всего, сэкономите много средств, если будете использовать распределительные устройства среднего напряжения, например, с металлической оболочкой или газовой изоляцией. Оборудование, изменения инфраструктуры и установка — это единственные расходы, которые вы понесете.

Хотя распределительное устройство с воздушной изоляцией может показаться доступным, для его установки вам понадобится большое пространство. Для этого потребуется земля или здание, за которые вам придется платить. Кроме того, вам нужно учесть дополнительные расходы, которые связаны с распределительными устройствами с воздушной изоляцией. К ним относятся расходы на модернизацию, простои и техническое обслуживание.

Обслуживание

Независимо от типа распределительного устройства среднего напряжения, которое вы выберете, вам все равно необходимо регулярное техническое обслуживание для обеспечения высокой производительности и безопасности. Частота осмотра и технического обслуживания зависит от типа используемого вами распределительного устройства.

Например, вам необходимо регулярно проверять распределительные устройства с воздушной изоляцией, чтобы предотвратить накопление пыли и коррозии. Хотя распределительные устройства с газовой изоляцией не требуют частого обслуживания, вам необходимо предотвратить потенциальные проблемы, такие как утечка газа. Кроме того, вы должны позволять только опытным операторам управлять вашим распределительным устройством среднего напряжения.

Каковы будущие тенденции в области распределительных устройств среднего напряжения?

Поскольку технологии продолжают развиваться, производители прилагают усилия для улучшения функций и производительности распределительных устройств среднего напряжения. Давайте рассмотрим области, где будет больше инноваций.

Интеллектуальные системы мониторинга

Благодаря интеграции интеллектуальных систем мониторинга в распределительные устройства среднего напряжения будьте готовы к более высокой производительности. Теперь производители могут включать датчики и функции предиктивного обслуживания в распределительные устройства среднего напряжения. Эти возможности помогают минимизировать стоимость обслуживания и частоту простоев.

Благодаря сложным коммуникационным мерам вы можете контролировать свое распределительное устройство удаленно. Кроме того, это поможет вам легко обнаружить любые потенциальные проблемы и вовремя их устранить.

Интернет вещей и автоматизация

Интернет вещей (IoT) и автоматизация оказывают положительное влияние на производство распределительных устройств среднего напряжения. Интеграция IoT поможет обеспечить эффективное управление нагрузкой и раннее обнаружение неисправностей в режиме реального времени. Это улучшение будет способствовать эффективному и безопасному распределению электроэнергии.

Кроме того, автоматизация обеспечивает быстрое реагирование и повышает надежность сетей. Интеллектуальные распределительные устройства среднего напряжения будут способствовать улучшению электрических сетей.

Экологичные альтернативы

Одной из основных проблем производства распределительных устройств среднего напряжения является его воздействие на окружающую среду. Производители в настоящее время переходят на экологически чистые распределительные устройства. Использование таких распределительных устройств поможет вам снизить негативное воздействие гексафторида серы на окружающую среду.

Теперь есть и другие технологии изоляции, которые безопасны для окружающей среды, например, твердотельная изоляция. Кроме того, производители интегрируют устойчивые материалы, которые помогают сократить глобальный углерод.

Заключение

Распределительное устройство среднего напряжения является важной частью электрической системы, которая помогает вам достичь эффективности и безопасности. С развитием технологий отрасль прилагает все усилия для достижения экологически чистых, цифровых и компактных решений. Знание того, что такое распределительное устройство среднего напряжения, гарантирует, что отрасли будут принимать более обоснованные решения относительно защиты и распределения электроэнергии. Это способствует созданию устойчивой и лучшей электрической сети.