סוגי תוכניות אספקת חשמל ותחומי היישום שלהן

הבעיה העיקרית בהפצת מתח נמוך היא בחירת מעגלים. מעגל שתוכנן כהלכה אמור להבטיח את האמינות של ספק הכוח. מקלטי חשמל בהתאם למידת אחריותם, אינדיקטורים טכניים וכלכליים גבוהים וקלות תפעול הרשת.

כל המעגלים שנתקלים בהם בפועל הם שילובים של אלמנטים נפרדים - מזינים, גזעים וענפים, עבורם נאמץ את ההגדרות הבאות:

מזין - קו שנועד להעביר ממנו חשמל מיתוג (פאנל) לנקודת חלוקה, כביש מהיר או מקלט חשמלי נפרד;

כביש מהיר - קו המיועד להולכת חשמל למספר נקודות חלוקה או לצרכני אנרגיה המחוברים אליו בנקודות שונות,

סניף - קו יוצא:

א) מהקו הראשי ומיועד להולכת חשמל לנקודת חלוקה או למקלט חשמל,

ב) מנקודת חלוקה (מרכזיה) ומיועדת להעברת חשמל למקלט חשמלי אחד או למספר מקלטי חשמל קטנים הכלולים ב"מעגל".

בעתיד ייקראו כל המזינים, הכבישים המהירים והסניפים מהאחרון ועד לנקודות החלוקה רשת אספקה, וכל שאר הסניפים - רשת חלוקה.

אחת הבעיות העיקריות שנפתרות בעיצוב רשתות חנויות היא הבחירה בין תוכניות חלוקת חשמל ראשיות ורדיאליות.

בסכימת אספקת חשמל של עמוד השדרה, קו אחד - הקו הראשי - משרת, כפי שצוין, מספר נקודות הפצה או מקלטים המחוברים אליו בנקודות השונות שלו, עם הזנה רדיאלית, כל קו הוא קרן המחברת צומת רשת (תחנת משנה, הפצה נקודה) עם משתמש אחד. במתחם הכולל של הרשת, ניתן לשלב תוכניות אלה.

כך שחלוקת החנויות תתבצע על ידי כבישים מהירים, שכל אחד מהם מספק מספר נקודות, מהאחרון אל המקלטים, קווים רדיאליים עשויים להתפצל.

תוכניות אספקת חשמל אופייניות למפעלים תעשייתיים

התרשים הרדיאלי המוצג באיור. 1, א, משמש במקרים שבהם יש צמתים בודדים עם עומסים מרוכזים גדולים מספיק, שביחס אליהם תופסת תחנת המשנה מקום מרכזי פחות או יותר.

אורז. 1. דיאגרמות של חלוקת אנרגיה חשמלית מתחנות משנה למקלטי חשמל: א - רדיאלי; ב - קו ראשי עם עומסים מרוכזים; c - קו תא מטען עם עומס מבוזר.

עם תכנית רדיאלית, מקלטי חשמל בודדים חזקים מספיק יכולים לקבל אנרגיה ישירות מתחנת המשנה, וקבוצות של מקלטים חשמליים פחות חזקים ומרווחים - דרך נקודות הפצה המותקנות קרוב ככל האפשר למרכז הגיאומטרי של העומס. מזיני מתח נמוך מחוברים לתחנות משנה למרכזיות ראשיות באמצעות מפסקים ונתיכים או דרך מפסקי אוויר.

מעגלים רדיאליים עם אספקה ​​ישירה מתחנות משנה כוללים את כל מעגלי האספקה ​​למקלטי חשמל במתח גבוה, בין ממיתג המתח הגבוה בתחנת המשנה, או ישירות מהשנאי המורד, אם מאמצים את שיטת "שנאי בלוק - מקלט חשמלי". .

תוכניות אספקת החשמל של המטען חלות במקרים הבאים:

א) כאשר לעומס יש אופי מרוכז, אך הצמתים הבודדים שלו ממוקמים באותו כיוון ביחס לתחנת המשנה ובמרחקים קטנים יחסית זה מזה, והערכים האבסולוטיים של העומסים של צמתים בודדים אינם מספיקים לשימוש רציונלי בתכנית הרדיאלית (איור 1, 6);

ב) כאשר העומס מחולק בדרגה שונה של אחידות (איור 1, ג).

במעגלי תא המטען עם עומסים מרוכזים, החיבור של קבוצות נפרדות של מקלטים חשמליים, כמו גם מעגלים רדיאליים, מתבצע בדרך כלל דרך נקודות הפצה.

המשימה של איתור נכון של נקודות החלוקה היא בעלת חשיבות מיוחדת. ההוראות העיקריות שיש להקפיד עליהן במקרה זה הן כדלקמן:

א) אורך המזינים והכבישים המהירים צריך להיות מינימלי, והתוואי שלהם צריך להיות נוח ונגיש;

ב) יש לצמצם למינימום, ובמידת האפשר, להוציא לחלוטין מקרים של הזנה הפוכה (ביחס לכיוון זרימת החשמל) של מקלטי חשמל;

ג) נקודות החלוקה צריכות להיות ממוקמות במקומות נוחים לתחזוקה ובמקביל לא להפריע לעבודות הייצור ולא לחסום את השבילים.

ניתן לחבר מקלטים חשמליים לנקודות חלוקה באופן עצמאי זה מזה, או לשלב אותם בקבוצות - "שרשרות" (איור 2 -ב).

אורז. 2 ערכות חיבור של מקלטי חשמל לנקודות חלוקה: א - חיבור עצמאי; ב - חיבור שרשרת.

שרשרת הדייזי מומלצת למקלטי חשמל בעלי הספק נמוך קרוב זה לזה, אך במרחק ניכר מנקודת החלוקה, וכתוצאה מכך ניתן להשיג חיסכון משמעותי בצריכת החוטים. עם זאת, במקרה זה, אסור לחבר צרכני חשמל חד פאזיים ותלת פאזיים במעגל אחד.

בנוסף, מסיבות תפעוליות, לא מומלץ להתחבר יחד:

(א) יותר משלושה מקלטי חשמל בסך הכל;

ב) מקלטים חשמליים של מנגנונים למטרות טכנולוגיות שונות (לדוגמה, מנועים חשמליים של מכונות חיתוך מתכת עם מנועים חשמליים של יחידות אינסטלציה).

לעומסים מבוזרים על הכביש המהיר, מומלץ לחבר את מקלטי החשמל ישירות לכבישים המהירים, ולא דרך נקודות החלוקה, כמקובל בתכניות שנדונו לעיל.

בהתאם לכך, שתי הדרישות העיקריות הבאות מוטלות על כבישים מהירים המחולקים עומס:

א) הנחת כבישים מהירים חייבת להתבצע בגובה הנמוך ביותר האפשרי, אך לא נמוך מ-2.2 מ' מהרצפה;

ב) תכנון כבישים מהירים חייב לאפשר הסתעפות תכופה של מקלטים חשמליים, ובעת הנחתם במקומות נגישים, לשלול אפשרות של נגיעה בחלקים חיים.

כבישים מהירים שנעשו בצורה עומדים בדרישות אלה צמיגים בקופסאות מתכת סגורות.

פסים משמשים בדרך כלל בבתי מלאכה שבהם מקלטים חשמליים מסודרים בשורות רגילות פחות או יותר ובהם, בנוסף, תנועות תכופות של ציוד אפשריות. סדנאות כאלה כוללות סדנאות מכניות, תיקון מכני, כלי עבודה ועוד סדנאות דומות לפי אופי סידור הציוד ותנאי הסביבה.

בעומסים מרוכזים, כאשר מספר הענפים מהרשת קטן יחסית, יש להניח את רשת החשמל גבוה בהרבה, ולבחור במקומות בהם ניתן למלא בחוטים חשופים (פסים או מוליכים) או חוטים מבודדים. יחד עם זאת, בשל היעדר סגירה רציפה, תפוקת הקו עולה והמבנה כולו הופך לזול יותר.

ספק כוח רשת תאורה חשמלית, ככלל, אינו מחובר למזיני חשמל וכבישים מהירים, אלא מתבצע על ידי רשתות נפרדות מהאוטובוסים של המרכזיות הראשיות של תחנות משנה.

במקרה של תוכניות "שנאי בלוק - רשת", רשתות התאורה מסועפות לרוב מהחלקים העיקריים של רשת החשמל. ההפרדה בין רשתות חשמל ותאורה נגרמת מהנסיבות הבאות:

א) אובדן מתח נמוך יחסית המותר ברשתות תאורה,

ב) היכולת לכבות את כל רשת האספקה ​​תוך שמירה על אספקת התאורה.

חריג לכלל כללי זה מותר עבור חפצים בעלי חשיבות משנית עם עומסים נמוכים ועבודה ויזואלית חסרת אחריות, כמו גם להנעת תאורת חירום.

הבחירה בתכנית אספקת החשמל מושפעת באופן משמעותי גם מהצורך להפחית את הספק עבור צרכני החשמל מהקטגוריות ה-1 וה-2.

עבור מקלטים חשמליים מקטגוריה 1, אספקת החשמל חייבת להיות משני מקורות עצמאיים, אשר עשויים לכלול שנאי כוח אם הם מחוברים לחלקים שונים, לא מחוברים, של מתג המתח הגבוה. במקרה זה, ספק כוח הגיבוי של המקלטים החשמליים חייב להיות בעל כיבוי אוטומטי (ATS).

בדרך כלל, למתקנים הקריטיים ביותר יש יחידות חילוף למקרה של תקלה או תיקון מונע של יחידות עובדות. גם הכללת יחידות מילואים יכולה להיות אוטומטית, במידת הצורך בהתאם לתנאי התהליך הטכנולוגי. דוגמה להפחתה הדדית אוטומטית של שתי יחידות היא התרשים המוצג באיור. 3.

אורז. 3. תוכניות יתירות חשמל לצרכני חשמל במתח נמוך. 1 - מכשיר להפעלה וכיבוי ידני או אוטומטי; 2 - מכשיר למעבר ידני או אוטומטי.

עבור מקלטי חשמל מקטגוריה 2, אספקת החשמל לגיבוי מופעלת על ידי פעולות הצוות התורן, אך עקרונות בניית המעגלים נשארים זהים לאלו של צרכני החשמל מקטגוריה 1 עם ההבדל היחיד שהוא ייתכן שמקור אספקת החשמל השני אינו עצמאי.

עבור קבוצות של משתמשים במתח נמוך, ניתן להשתמש בשתי תוכניות שונות בתכלית להפחתת הספק, המוצגת באיור. 3.

על פי סכימה א', צרכני החשמל מחולקים לשתי קבוצות, שלכל אחת מהן יש ספק כוח נפרד, ולכן שני ספקי הכוח מופעלים בדרך כלל. לפי סכימה ב', צרכני החשמל מופעלים באמצעות אחד מספקי הכוח, והשני הוא גיבוי. בשני המקרים, כל מזין חייב להיות מתוכנן לעומס הכולל של שתי קבוצות המקלטים החשמליים, אך התוכנית עדיפה, מכיוון שיש לו פחות אובדן חשמל ואמינות רבה יותר בפעולה.

בחירת תוכנית האנרגיה מושפעת גם מזרימת הייצור. למשל, יש לשלב את המקלטים החשמליים של כל המנגנונים המחוברים זה לזה באמצעות תלות טכנולוגית מסוימת גם מבחינת כוח רגיל וגיבוי.