Skirstomieji įrenginiai

Kas yra skirstomieji įrenginiai?

Elektros grandinės yra suprojektuotos taip, kad atlaikytų iš anksto nustatytą apkrovą. Jas reikia reguliuoti, kad dėl per didelės srovės neperkaistų laidai ir neperkrautų sistemos. Perkrauta sistema kelia pavojų saugai, nes gali pažeisti gyvybiškai svarbius komponentus ir net sukelti elektros gaisrus. Skirstomieji įrenginiai skirti reguliuoti elektros įrangą ir užtikrinti saugų bei efektyvų jos veikimą.

Skirstomųjų įrenginių komponentai apima elektros atjungimo jungiklius, automatinius jungiklius, saugiklius ir žaibolaidžius, kurie praleidžia arba nutraukia tekančias elektros sroves. Kai įvyksta elektros viršįtampis, skirstomieji įrenginiai nutraukia energijos tiekimą ir apsaugo elektros sistemas nuo energijos perkrovos sukeliamos žalos.

Kodėl reikalinga skirstymo įranga?

Skirstomieji įrenginiai skirti apsaugoti prie maitinimo šaltinio prijungtą įrangą nuo elektros perkrovos grėsmės. Elektros perjungimo įranga apsaugo mašinas, prietaisus, variklius ir kitas sistemas, kuriose yra elektros grandinių, valdydama ir reguliuodama elektros srovės tekėjimą.

Skirstomieji įrenginiai taip pat apsaugo techninės priežiūros ir remonto specialistus nuo žalos, atskirdami juos nuo įtampą turinčių grandinių. Elektrikai ir komunalinių paslaugų teikėjai naudoja skirstomuosius įrenginius, kad atjungtų įrangos energiją ir saugiai išbandytų grandines, atliktų techninės priežiūros užduotis ir pašalintų gedimus.

Kaip veikia skirstomieji įrenginiai?

Skirstomųjų įrenginių įranga apsaugo nuo pažeidimų ir elektros tiekimo sutrikimų, kontroliuodama energijos srautą elektros sistemoje. Ji gali izoliuoti paveiktas grandines ir tuo pačiu metu tiekti energiją iš kelių šaltinių apkrovai. Kai dėl elektros viršįtampio ar gedimo suveikia elektros perjungimo mazgo grandinės pertraukiklis, pagalbiniai komponentai nutraukia ir išleidžia srovę perkrautoje grandinėje, kartu palaikydami veikiančių grandinių tiekimą.

Skirstomieji skydai ir skirstomieji įrenginiai
Skirstomieji skydai ir skirstomieji įrenginiai atlieka labai skirtingas funkcijas. Jie turi skirtingus aparatūros komponentus, įtampą, paskirtį ir saugos standartus. Skirstomieji skydai yra žemos įtampos įtaisai, naudojami komercinėje ir pramoninėje aplinkoje, skirti perduoti, nukreipti ir paskirstyti energiją atskiriems transformatoriams, valdymo sistemoms, grandinių skydams ir apkrovoms. Skirstomieji įrenginiai reguliuoja elektros srovės tekėjimą, kad būtų išvengta pavojingų įtampos šuolių.

Skirstomųjų įrenginių tipai
Šiaurės Amerikoje pagal ANSI/IEEE ir NEC 2014 standartus, skirtus kintamąją srovę tiekiančioms elektros sistemoms, klasifikuojami trijų tipų elektros perjungimo įrenginiai.

1. Žemos įtampos elektros perjungimo įranga naudojama sistemose, kurios veikia esant mažesnei nei 1 kilovolto (kV) įtampai.

2. Vidutinės įtampos elektros perjungimo įranga veikia esant nuo 1 kV iki 75 kV įtampai.

3. Aukštosios įtampos elektros perjungimo įranga veikia esant nuo 75 kV iki maždaug 230 kV įtampai.

Elektros perjungimo įranga, naudojama lauke, turi būti laikoma atitinkamame NEMA sertifikuotame korpuse, kad būtų apsaugota nuo neteisėto keitimo ir aplinkos poveikio.

● Žemos įtampos skirstomieji įrenginiai
Žemosios įtampos skirstomuosius įrenginius sudaro jungikliai, žemosios įtampos jungtuvai, įžeminimo nuotėkio jungikliai, miniatiūriniai jungtuvai (MCB), lieto korpuso jungtuvai (MCCB), didelės pertraukimo talpos (HRC) saugikliai ir apkrovos mažinimo elektros izoliatoriai.

Ši įranga gali būti sukonfigūruota naudoti patalpose arba lauke ir gali būti skirta naudoti esant 208 voltų, 240 voltų, 480 voltų ir 600 voltų iki 1000 voltų įtampai. Pramoniniuose, savivaldybių ir komerciniuose objektuose dažnai naudojami žemos įtampos skirstomieji įrenginiai, skirti reguliuoti energijos tiekimą į ŠVOK, apšvietimą ir kitas pastatų sistemas.

● Vidutinės įtampos skirstomieji įrenginiai
Vidutinės įtampos skirstomuosiuose įrenginiuose naudojami alyvos, dujų arba vakuuminiai izoliatoriai ir grandinės pertraukikliai, kurie sutrikdo srovės tekėjimą įtampos šuolio ar sistemos gedimo atveju. Izoliatoriai apsaugo ir vėsina elektros perjungimo įrangos komponentus, o grandinės pertraukiklis atitraukia grandinės kontaktus, kad ištrauktų lanką.

Vidaus ir lauko sistemos paprastai įvertinamos 5 kV, 12 kV, 15 kV ir 35 kV iki 75 kV įtampa, nurodant maksimalią įtampą, kurią jos gali tiekti. Ši elektros perjungimo įranga dažniausiai naudojama generavimo stotyse ir perdavimo pastotėse. Ji taip pat naudojama varikliams, tiekimo grandinėms ir generatoriams valdyti pramoniniuose ir komerciniuose objektuose.

● Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai
Aukštos įtampos skirstomieji įrenginiai valdo elektros sistemas, veikiančias ne žemesne kaip 75 kV įtampa. Ši elektros perjungimo įranga naudoja skirstytuvus, įžeminimo jungiklius, didelės srovės perjungimo mechanizmus, saugiklius ir automatinius jungiklius srovei valdyti, reguliuoti, nutraukti, izoliuoti ir ištraukti.

Kadangi bet koks elektros gedimas gali sukelti itin galingą lanką, aukštos įtampos elektros perjungimo įranga turi veikti nuolat ir patikimai. Ši perjungimo įranga yra gyvybiškai svarbi operacijoms, kuriose dažnai pasitaiko elektros gedimų ir reikia reguliariai atjungti įrangos įtampą. Ji dažniausiai randama didelėse elektros perdavimo ir paskirstymo sistemose bei komerciniuose ar pramoniniuose objektuose.

Skirstomųjų įrenginių izoliacijos tipai
Esant skirtingoms įtampoms, skirstomieji įrenginiai taip pat gali naudoti skirtingų tipų izoliaciją, kad apsaugotų įtampą turinčius įrenginius nuo elektros gedimų. Skirstomųjų įrenginių korpusuose naudojami šie izoliacijos tipai.

● Dujomis izoliuota elektros perjungimo įranga
Dujomis izoliuotuose skirstomuosiuose įrenginiuose (GIS) naudojami jungtuvai, kuriuose suslėgtos sieros heksafluorido dujos (SF6) izoliuoja laidininkus ir kontaktus bei gesina elektros lanko srovę, susidariusią dėl elektros gedimo. Anglies dioksidas (CO2) yra klimatui nekenksminga SF6 alternatyva. SF6 pakeitimas CO2 gali sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą 10 tonų per visą įrangos gyvavimo ciklą.

● Oro izoliacija aprūpinti elektros perjungimo įrenginiai
Oro izoliacijoje skirti skirstomieji įrenginiai (AIS) naudoja grandinės pertraukiklius, kurie naudoja suslėgtą orą arba magnetinę jėgą, kad pailgintų lanką, kad jis pats išsijungtų.

● Alyvos izoliacija padengta elektros perjungimo įranga
Alyva izoliuoti skirstomieji įrenginiai išgarina mineralinę alyvą išilgai lanko, susidarančio atsiskyrus srovę tekantiems kontaktams, ir apsupa ją vandenilio dujų burbulu, kuris išsiurbia srovę ir neleidžia lankui vėl įsižiebti.

● Vakuumiškai izoliuota elektros perjungimo įranga
Vakuume izoliuoti skirstomieji įrenginiai pašalina molekules, kurias galėtų jonizuoti elektros srovė. Bet koks lankas bus ištemptas ir išsekęs net ir kylant įtampai.

Skirstomųjų įrenginių montavimas
Tinkamai licencijuoti darbuotojai privalo įrengti visą elektros perjungimo įrangą laikydamiesi taikomų saugos kodeksų, statybos gairių ir gamintojo nurodymų. Tinkamas montavimas užtikrina optimalų veikimo patikimumą.