Распределительное устройство

Что такое распределительное устройство?

Электрические цепи по своей конструкции рассчитаны на заданную нагрузку. Необходимо регулировать их работу, чтобы предотвратить перегрев проводки и перегрузку системы из-за избыточного тока. Перегрузка системы представляет собой угрозу безопасности, может повредить важные компоненты и даже привести к возгоранию электрооборудования. Распределительные устройства предназначены для регулирования электрических активов и обеспечения их безопасной и эффективной работы.

Компоненты распределительных устройств включают в себя электрические разъединители, автоматические выключатели, предохранители и грозозащитные устройства, которые проводят или прерывают протекающий электрический ток. При возникновении скачка напряжения распределительные устройства прерывают поток энергии и защищают электрические системы от повреждений, вызванных перегрузкой по энергии.

Зачем нужны распределительные устройства?

Распределительные устройства предназначены для защиты оборудования, подключенного к источнику питания, от угрозы электрической перегрузки. Электрокоммутационное оборудование защищает машины, приборы, двигатели и другие системы, содержащие электрические цепи, путем контроля и регулирования потока электрического тока.

Распределительные устройства также защищают специалистов по техническому обслуживанию и ремонту от вредного воздействия, отделяя их от находящихся под напряжением цепей. Электрики и коммунальные предприятия используют распределительные устройства для обесточивания оборудования с целью безопасной проверки цепей, выполнения работ по техническому обслуживанию и устранения неисправностей в цепях.

Как работает распределительное устройство?

Распределительные устройства предотвращают повреждения и перебои в работе, контролируя поток энергии в электрической системе. Они могут изолировать поврежденные цепи, одновременно подавая питание от нескольких источников к нагрузке. Когда электрический скачок напряжения или неисправность приводят к срабатыванию автоматического выключателя в распределительном устройстве, вспомогательные компоненты прерывают ток в перегруженной цепи и отводят его, поддерживая при этом работу исправных цепей.

Распределительные щиты против распределительных устройств
Распределительные щиты и распределительные устройства выполняют совершенно разные функции. Они имеют разные аппаратные компоненты, различаются по напряжению, назначению и стандартам безопасности. Распределительные щиты — это низковольтные устройства, используемые в коммерческих и промышленных условиях для передачи, перенаправления и распределения электроэнергии к отдельным трансформаторам, системам управления, распределительным щитам и нагрузкам. Распределительные устройства регулируют поток электрического тока для предотвращения опасных скачков напряжения.

Типы распределительных устройств
В Северной Америке в соответствии со стандартами ANSI/IEEE и NEC 2014 для электрических систем, подающих переменный ток, классифицируются три типа электрораспределительного оборудования.

1. Низковольтное электрокоммутационное оборудование используется для систем, работающих при напряжении менее 1 киловольта (кВ).

2. Электрокоммутационное оборудование среднего напряжения работает при напряжениях от 1 кВ до 75 кВ.

3. Высоковольтное электрораспределительное оборудование работает при напряжениях от 75 кВ до примерно 230 кВ.

При использовании на открытом воздухе электрокоммутационное оборудование должно размещаться в соответствующем корпусе класса NEMA для защиты от несанкционированного доступа и воздействия окружающей среды.

● Низковольтные распределительные устройства
Низковольтные распределительные устройства включают в себя выключатели, низковольтные автоматические выключатели, выключатели утечки на землю, миниатюрные автоматические выключатели (MCB), автоматические выключатели в литом корпусе (MCCB), предохранители высокой отключающей способности (HRC) и электрические разъединители.

Данное оборудование может быть сконфигурировано для использования внутри или вне помещений и может быть рассчитано на напряжение 208 вольт, 240 вольт, 480 вольт, 600 вольт и до 1000 вольт. Промышленные, муниципальные и коммерческие предприятия часто используют низковольтные распределительные устройства для регулирования подачи электроэнергии к системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК), освещению и другим инженерным системам зданий.

● Распределительные устройства среднего напряжения
В распределительных устройствах среднего напряжения используются масляные, газовые или вакуумные изоляторы и автоматические выключатели для прерывания тока в случае скачка напряжения или неисправности системы. Изоляторы защищают и охлаждают компоненты внутри электрораспределительного оборудования, а автоматический выключатель размыкает контакты цепи для разряда электрической дуги.

Системы внутреннего и наружного электроснабжения обычно имеют номинальные напряжения 5 кВ, 12 кВ, 15 кВ и от 35 кВ до 75 кВ, что указывает на максимальное напряжение, которое они могут обслуживать. Это электрораспределительное оборудование широко используется на электростанциях и подстанциях передачи электроэнергии. Оно также применяется для управления двигателями, фидерными цепями и генераторами на промышленных и коммерческих объектах.

● Высоковольтные распределительные устройства
Высоковольтные распределительные устройства управляют системами электропитания, работающими при напряжении не менее 75 кВ. Это электрораспределительное оборудование использует разъединители, заземляющие выключатели, сильноточные коммутационные механизмы, предохранители и автоматические выключатели для управления, регулирования, прерывания, изоляции и отвода тока.

Поскольку любая электрическая неисправность может вызвать чрезвычайно мощную дугу, высоковольтное электрораспределительное оборудование должно работать непрерывно и надежно. Это коммутационное оборудование жизненно важно для предприятий, где часто возникают электрические неисправности и требуется регулярно отключать оборудование от сети. Оно широко используется в крупных системах передачи и распределения электроэнергии, а также на коммерческих и промышленных объектах.

Типы изоляции распределительных устройств
При различных напряжениях в распределительных устройствах могут использоваться различные типы изоляции для защиты находящихся под напряжением устройств от электрических неисправностей. В корпусах распределительных устройств используются следующие типы изоляции.

● Газоизолированное электрораспределительное оборудование
В газоизолированных распределительных устройствах (ГИРУ) используются автоматические выключатели, в которых для изоляции проводников и контактов, а также для гашения дугового тока, возникающего при электрической неисправности, применяется сжатый гексафторид серы (SF6). Углекислый газ (CO2) является более экологичной альтернативой SF6. Замена SF6 на CO2 может сократить выбросы парниковых газов на 10 тонн за весь срок службы оборудования.

● Электрокоммутационное оборудование с воздушной изоляцией
В распределительных устройствах с воздушной изоляцией (AIS) используются автоматические выключатели, которые применяют сжатый воздух или магнитную силу для удлинения дуги, чтобы она погасла.

● Электрокоммутационное оборудование с масляной изоляцией
В масляно-изолированных распределительных устройствах минеральное масло испаряется вдоль дугового пути, образующегося при размыкании токонесущих контактов, и окружается пузырьком водородного газа, который отводит ток и предотвращает повторное возникновение дуги.

● Вакуумно-изолированное электрокоммутационное оборудование
Вакуумная изоляция распределительных устройств исключает наличие молекул, которые могут быть ионизированы электрическим током. Любая электрическая дуга будет растягиваться и затухать даже при повышении напряжения.

Монтаж распределительных устройств
Монтаж всего электрораспределительного оборудования должен производиться квалифицированными специалистами в соответствии с действующими нормами техники безопасности, строительными правилами и инструкциями производителя. Правильный монтаж обеспечивает оптимальную надежность работы.