Circuiti elettrici di potenza per sistemi di automazione

Gli alimentatori per apparecchiature elettriche e sistemi di automazione sono sottostazioni di distribuzione dell'officina, quadri elettrici e unità di alimentazione dei sistemi di alimentazione dell'impianto da automatizzare, a cui non è collegato alcun carico fortemente variabile (motori elettrici di grande potenza, ecc.). La tensione, il tipo di corrente e le apparecchiature di controllo e protezione sono, di norma, collegate e coordinate con il sistema di alimentazione.

Si presume che l'affidabilità dell'alimentazione delle apparecchiature elettriche e dei ricevitori elettrici del sistema di automazione non sia inferiore all'affidabilità dell'alimentazione dell'impianto automatizzato. La questione della necessità di riduzione viene decisa in base all'appartenenza dei consumatori di elettricità alla relativa categoria di affidabilità secondo PUE, tenendo conto della disponibilità di riserve nel sistema di alimentazione dell'impianto.

Un sistema di alimentazione è solitamente costituito da una rete di alimentazione e distribuzione.In generale, il sistema di alimentazione può essere rappresentato sotto forma di uno schema mostrato in fig. 1.

Riso. 1. Schema e principali dispositivi di alimentazione del sistema di automazione: 1 - alimentazione, 2 - scheda di alimentazione n. 1, 3 - scheda di misurazione n. 1, 4 - dispositivo di alimentazione della valvola, 5 - scheda di alimentazione n. 2 , 6 - scheda di misurazione n. 2, 7 - sensori di dispositivi primari, ecc., 8 - dispositivi indipendenti.

La rete di alimentazione (linee continue) collega gli alimentatori dell'oggetto automatizzato ai pannelli e ai nodi di alimentazione del sistema di automazione. La rete di distribuzione (linee tratteggiate) collega i circuiti stampati e le unità di potenza del sistema di automazione alle singole utenze elettriche.

A seconda della posizione relativa delle schede (nodi) dell'alimentazione del sistema di automazione e delle fonti di alimentazione, nonché dei requisiti di ridondanza del circuito di alimentazione, possono essere: radiali con unilaterale (Fig. 2, a ) o alimentazione bilaterale (Fig. 2.6), rack con alimentazione unilaterale (Fig. 2, d) o bilaterale da una (Fig. 2, e) o due (Fig. 2, f) indipendenti sorgenti a barilotto radiale (Fig. 2, c).

Se le schermature e i nodi di potenza 2 sono posizionati in direzioni diverse rispetto alle sorgenti di alimentazione 1 e la distanza tra le schermature è maggiore di quella tra la sorgente e le schermature, vengono utilizzati circuiti di potenza. In questo caso gli schermi (nodi) possono essere alimentati da una linea da una sorgente o due da due sorgenti indipendenti.

Riso. 2. Schema della rete di alimentazione del sistema di alimentazione

I circuiti di alimentazione principali vengono utilizzati quando la distanza tra schermature e nodi è molto inferiore rispetto alla fonte di alimentazione. L'alimentazione secondo i circuiti di rete può essere fornita da una o due fonti indipendenti. L'alimentazione a fonte singola può essere alimentata solo da schermi che consentono l'interruzione dell'alimentazione.

Le reti di distribuzione sono solitamente radiali, cioè ogni ricevitore elettrico è collegato al corrispondente quadro o nodo terminale con una linea radiale separata.

I principali schemi di alimentazione per la rete di alimentazione e distribuzione vengono eseguiti separatamente, ma se lo schema della rete di distribuzione è costituito da un piccolo numero di gruppi di alimentatori, può essere combinato in un disegno con lo schema della rete di alimentazione.

L'apparecchiatura per il controllo delle reti di alimentazione e distribuzione garantisce l'inclusione e l'arresto di ricevitori elettrici e sezioni di rete durante il normale funzionamento, la disconnessione affidabile di ricevitori elettrici e sezioni di rete per revisioni e riparazioni, protezione contro tutti i tipi di cortocircuiti, nonché sovraccarico (se necessario).

Per leggere gli schemi di alimentazione è utile sapere che nelle reti di alimentazione e distribuzione possono essere utilizzate le seguenti combinazioni di dispositivi di controllo e protezione: nelle linee elettriche — un interruttore o un fusibile. collegamento alla rete di alimentazione, nonché agli ingressi degli schermi e delle unità di potenza.

Nelle reti di alimentazione e distribuzione, è possibile utilizzare interruttori a pacco, interruttori automatici, interruttori di controllo e interruttori a levetta. Si dovrebbe notare che:

— i dispositivi di controllo e protezione non sono installati nei circuiti dei ricevitori elettrici con interruttori e fusibili incorporati;

— nei circuiti dei ricevitori elettrici con fusibile incorporato è previsto solo il dispositivo di comando;

— è vietata l'installazione di dispositivi di controllo e protezione nei cavi di messa a terra di qualsiasi tipo; nei conduttori neutri, anche se utilizzati come conduttori di messa a terra, i dispositivi di controllo possono essere installati solo se disconnettono tutti i conduttori di fase;

— nei circuiti di alimentazione dei dispositivi interconnessi (ad esempio, un sensore e un dispositivo secondario, ecc.), i cui singoli elementi non funzionano indipendentemente l'uno dall'altro, sono installati dispositivi di controllo e protezione comuni. In questo caso, sui rami sono previsti interruttori separati ai singoli elementi dei regolatori (ad esempio, il dispositivo di regolazione con telecomando);

— negli schemi dei trasformatori step-down con rete secondaria ramificata, i dispositivi di controllo e protezione sono installati sul lato degli avvolgimenti di tensione primaria e secondaria in ogni connessione di un ricevitore elettrico che non dispone di un dispositivo di controllo e protezione. In caso di collegamento sul lato della tensione secondaria di un ricevitore elettrico, i dispositivi di controllo e protezione in questo circuito potrebbero non essere installati.

Per i sistemi di automazione critici, grandi e complessi, il controllo della tensione è fornito sulle sbarre del quadro di distribuzione dell'energia, dei quadri elettrici e delle schede di controllo, ecc. Il controllo della tensione del bus viene solitamente effettuato utilizzando lampade di segnalazione collegate direttamente ai bus controllati.In alcuni casi, non solo la presenza di tensione, ma anche il suo valore viene monitorato utilizzando un voltmetro o un relè di tensione. Il relè di tensione include un allarme luminoso o sonoro quando è disconnesso dal valore massimo o minimo consentito.

Il circuito di alimentazione viene eseguito, di norma, in un'immagine a riga singola. Nello schema sono rappresentati i dispositivi di comando e protezione montati sia lato alimentazione che lato schede di potenza impianto automazione e le linee elettriche di comunicazione tra di essi. Le immagini dei dispositivi di controllo e protezione del circuito di alimentazione riportano: la designazione alfanumerica e il tipo del dispositivo, la tensione e la corrente nominale e, per i dispositivi di protezione, anche la corrente del fusibile o dell'interruttore.

La gestione dell'alimentazione e le apparecchiature di protezione sul lato dell'alimentazione sono generalmente considerate negli schemi di alimentazione. I dispositivi per il controllo e la protezione della rete elettrica a lato dei quadri elettrici sono presi in considerazione negli schemi di automazione e sono elencati nell'elenco delle apparecchiature degli schemi della rete di distribuzione.

Riso. 3. Schema della rete di alimentazione del sistema di automazione, realizzato in un'immagine unifilare (sullo schema sono riportate solo etichette tipiche).

Lo schema della rete di distribuzione viene eseguito in un'immagine multilinea per ogni quadro e unità di alimentazione separatamente.Mostra dispositivi di controllo (interruttori a coltello, interruttori, interruttori), dispositivi di protezione (interruttori automatici, fusibili), convertitori (raddrizzatori, trasformatori, stabilizzatori, ecc.), lampade di illuminazione, contatti, commutatori automatici di trasferimento (ATS) e collegamento elettrico tra dispositivo linee.

Riso. 4. Schema della rete di distribuzione del centralino n. 1, realizzato in un'immagine multilinea.

Le designazioni alfanumeriche sono indicate per le immagini dei dispositivi, per i trasformatori - tensione più alta e più bassa, per raddrizzatori e stabilizzatori - il tipo di corrente, tensione più alta e più bassa. Le caratteristiche tecniche di interruttori, interruttori, interruttori automatici e fusibili non sono indicate sugli schemi della rete di distribuzione, in quanto sono riportate negli elenchi delle apparecchiature elettriche.