Tipi di schemi di alimentazione e loro aree di applicazione

Il problema principale nella distribuzione a bassa tensione è la selezione del circuito. Un circuito progettato correttamente dovrebbe garantire l'affidabilità dell'alimentazione. ricevitori elettrici in base al grado di responsabilità, agli elevati indicatori tecnici ed economici e alla facilità di funzionamento della rete.

Tutti i circuiti incontrati nella pratica sono combinazioni di elementi separati - alimentatori, tronchi e rami, per i quali adotteremo le seguenti definizioni:

alimentatore - una linea progettata per trasmettere elettricità da quadro (quadro) a un punto di distribuzione, autostrada o ricevitore elettrico separato;

autostrada: una linea destinata alla trasmissione di elettricità a più punti di distribuzione o consumatori di energia ad essa collegati in punti diversi,

diramazione — linea uscente:

a) dalla linea principale e destinati alla trasmissione di energia elettrica a un punto di distribuzione o ricevitore elettrico,

b) da un punto di distribuzione (quadro) ed è destinato alla trasmissione di energia elettrica ad un ricevitore elettrico oa più piccoli ricevitori elettrici compresi nel "circuito".

In futuro, tutti gli alimentatori, le autostrade e le diramazioni dall'ultimo ai punti di distribuzione saranno chiamati rete di approvvigionamento e tutti gli altri rami - rete di distribuzione.

Uno dei principali problemi risolti nella progettazione delle reti di negozi è la scelta tra schemi di distribuzione dell'energia principali e radiali.

In uno schema di alimentazione di dorsale, una linea - la linea principale - serve, come indicato, diversi punti di distribuzione o ricevitori collegati ad essa nei suoi vari punti, con un'alimentazione radiale, ogni linea è un raggio che collega un nodo di rete (sottostazione, distribuzione punto) con un utente. Nel complesso complessivo della rete, questi schemi possono essere combinati.

Affinché la distribuzione dei negozi possa essere effettuata per autostrade, ciascuna delle quali rifornisce un certo numero di punti, da questi ultimi ai ricevitori, le linee radiali possono divergere.

Schemi tipici di alimentazione per impianti industriali

Il diagramma radiale mostrato in Fig. 1, a, viene utilizzato nei casi in cui sono presenti singoli nodi con carichi concentrati sufficientemente grandi, rispetto ai quali la sottostazione occupa un posto più o meno centrale.

Riso. 1. Schemi di distribuzione dell'energia elettrica dalle sottostazioni ai ricevitori elettrici: a — radiale; b — linea principale con carichi concentrati; c — linea principale con carico distribuito.

Con uno schema radiale, singoli ricevitori elettrici sufficientemente potenti possono ricevere energia direttamente dalla sottostazione e gruppi di ricevitori elettrici meno potenti e ravvicinati, attraverso punti di distribuzione installati il ​​più vicino possibile al centro geometrico del carico. Gli alimentatori a bassa tensione sono collegati alle sottostazioni ai quadri principali tramite interruttori automatici e fusibili o tramite interruttori aperti.

I circuiti radiali con alimentazione diretta da cabina comprendono tutti i circuiti di alimentazione dei ricevitori elettrici di alta tensione, sia dal quadro di alta tensione della cabina, sia direttamente dal trasformatore riduttore, se adottato lo schema "blocco trasformatore - ricevitore elettrico". .

Gli schemi di alimentazione del tronco si applicano nei seguenti casi:

a) quando il carico ha natura concentrata, ma i suoi singoli nodi si trovano nella stessa direzione rispetto alla sottostazione ea distanze relativamente piccole l'uno dall'altro, e i valori assoluti dei carichi dei singoli nodi sono insufficienti per un uso razionale dello schema radiale (fig. 1, 6);

b) quando il carico è distribuito con un diverso grado di uniformità (Fig. 1, c).

Nei circuiti di collegamento con carichi concentrati, il collegamento di gruppi separati di ricevitori elettrici, nonché circuiti radiali, viene solitamente effettuato tramite punti di distribuzione.

Il compito di localizzare correttamente i punti di distribuzione è di particolare importanza. Le principali disposizioni da osservare in questo caso sono le seguenti:

a) la lunghezza degli alimentatori e delle autostrade dovrebbe essere minima e il loro percorso dovrebbe essere comodo e accessibile;

b) dovrebbero essere ridotti al minimo e, se possibile, completamente esclusi i casi di alimentazione inversa (rispetto alla direzione del flusso di energia elettrica) dei ricevitori elettrici;

c) i punti di distribuzione dovrebbero essere ubicati in luoghi convenienti per la manutenzione e allo stesso tempo per non interferire con il lavoro di produzione e non bloccare i percorsi.

I ricevitori elettrici possono essere collegati a punti di distribuzione indipendentemente l'uno dall'altro o combinati in gruppi — "catene" (fig. 2 -b).

Riso. 2 Schemi di connessione dei ricevitori elettrici ai punti di distribuzione: a - connessione indipendente; b — collegamento a catena.

Il collegamento a margherita è consigliato per ricevitori elettrici di bassa potenza vicini tra loro, ma a notevole distanza dal punto di distribuzione, grazie ai quali è possibile ottenere un notevole risparmio nel consumo di filo. Tuttavia, in questo caso, le utenze elettriche monofase e trifase non devono essere collegate in un circuito.

Inoltre, per ragioni operative, si sconsiglia di collegare insieme:

a) più di tre ricevitori elettrici in totale;

b) ricevitori elettrici di meccanismi per vari scopi tecnologici (ad esempio, motori elettrici di macchine per il taglio dei metalli con motori elettrici di gruppi idraulici).

Per i carichi distribuiti sull'autostrada, si consiglia di collegare i ricevitori elettrici direttamente alle autostrade e non attraverso i punti di distribuzione, come di consueto negli schemi discussi sopra.

Di conseguenza, i seguenti due requisiti principali sono imposti sulle autostrade a carico distribuito:

a) la posa delle autostrade deve essere eseguita alla minima altezza possibile, ma non inferiore a 2,2 m dal pavimento;

b) la progettazione delle autostrade deve consentire frequenti diramazioni di ricevitori elettrici e, durante la posa in luoghi accessibili, escludere la possibilità di toccare parti in tensione.

Le autostrade realizzate nella forma soddisfano questi requisiti pneumatici in scatole di metallo chiuse.

Le sbarre sono generalmente utilizzate nelle officine dove i ricevitori elettrici sono disposti in file più o meno regolari e dove, inoltre, sono possibili frequenti spostamenti di apparecchiature. Tali officine includono officine meccaniche, riparazioni meccaniche, utensili e altre officine simili per natura della disposizione dell'attrezzatura e delle condizioni ambientali.

A carichi concentrati, quando il numero di diramazioni dalla rete è relativamente piccolo, la rete elettrica deve essere posata molto più in alto, scegliendo luoghi dove è possibile riempire con fili scoperti (sbarre o conduttori) o fili isolati. Allo stesso tempo, a causa della mancanza di una chiusura continua, la produttività della linea aumenta e l'intera struttura diventa più economica.

Alimentazione da rete illuminazione elettrica, di norma, non è collegato ad alimentatori e autostrade, ma viene effettuato da reti separate dagli autobus dei principali quadri di sottostazioni.

Nel caso di schemi "trasformatore a blocchi - rete", le reti di illuminazione sono spesso diramate dalle sezioni principali della rete elettrica. La separazione delle reti elettriche e di illuminazione è causata dalle seguenti circostanze:

a) perdite di tensione relativamente basse consentite nelle reti di illuminazione,

b) la possibilità di spegnere l'intera rete di alimentazione mantenendo l'alimentazione di illuminazione.

Un'eccezione a questa regola generale è consentita per oggetti di secondaria importanza con carichi bassi e lavoro visivo irresponsabile, nonché per l'alimentazione dell'illuminazione di emergenza.

La scelta dello schema di alimentazione è anche significativamente influenzata dalla necessità di ridurre la potenza per i consumatori di elettricità della 1a e 2a categoria.

Per i ricevitori elettrici di 1a categoria, l'alimentazione deve provenire da due fonti indipendenti, che possono includere trasformatori di potenza se collegati a sezioni diverse, non interconnesse, del quadro di alta tensione. In questo caso, l'alimentazione di backup dei ricevitori elettrici deve avere un'accensione automatica (ATS).

Solitamente gli impianti più critici dispongono di gruppi di ricambio in caso di guasto o riparazione preventiva dei gruppi funzionanti. L'inclusione delle unità di riserva può anche essere automatica, se necessario secondo le condizioni del processo tecnologico. Un esempio di riduzione reciproca automatica di due unità è lo schema riportato in fig. 3.

Riso. 3. Schemi di ridondanza dell'alimentazione per i consumatori di elettricità a bassa tensione. 1 - dispositivo per l'accensione e lo spegnimento manuale o automatico; 2 — apparecchio per la commutazione manuale o automatica.

Per i ricevitori elettrici di 2a categoria, l'alimentazione di emergenza viene attivata dalle azioni del personale in servizio, ma i principi di costruzione dei circuiti rimangono gli stessi degli utilizzatori di elettricità di 1a categoria con l'unica differenza che la seconda fonte di alimentazione potrebbe non essere indipendente.

Per i gruppi di utenze in bassa tensione è possibile utilizzare due schemi radicalmente diversi di riduzione della potenza, mostrati in Fig. 3.

Secondo lo schema a, i consumatori di energia sono divisi in due gruppi, ciascuno dei quali ha un alimentatore separato, e quindi entrambi gli alimentatori sono solitamente accesi. Secondo lo schema b, i consumatori elettrici sono alimentati tramite uno degli alimentatori e l'altro è un backup. In entrambi i casi, ogni alimentatore deve essere dimensionato per il carico totale dei due gruppi di ricevitori elettrici, ma lo schema è preferibile, poiché presenta minori perdite di potenza e maggiore affidabilità di funzionamento.

La scelta del piano energetico è influenzata anche dal flusso produttivo. Ad esempio, anche i ricevitori elettrici di tutti i meccanismi collegati tra loro attraverso una certa dipendenza tecnologica devono essere combinati in termini di alimentazione normale e di backup.