Page 8 - Sektor Elektroenergetyczny 2014

6
• liczbę typowych pól umożliwiających konstrukcję rozdzielnicy o zróż-
nicowanym przeznaczeniu,
• łatwość transportu oraz szybkość montażu różnych pól, w tym rów-
nież jedno- i dwuczłonowych, w miejscu ich ustawienia.
Rozdzielnice średniego napięcia muszą spełniać wymagania normy [8],
są budowane na napięcia znamionowe o wartościach: 7,2, 12, 17,5, 24,
36 kV, i przeznaczone do wykorzystania w sieciach średniego napięcia:
6, 10, 15, 20 i 30 kV, przy czym najczęściej są to rozwiązania na 17,5
i 24 kV. Zdarzają się także typy rozdzielnic na wyższe napięcia znamio-
nowe – do 40,5 kV, ale są to szczególne przypadki, rzadko występujące.
Prądy znamionowe ciągłe szyn zbiorczych i pól zasilających rozdzielnic
średniego napięcia wynoszą od 400 do 4000 A, a prądy znamionowe
krótkotrwałe (n-sekundowe) osiągają wartości: 10, 12,5, 16, 20, 25,
31,5, 40 i 50 kA. Z kolei prądy dynamiczne wynoszą odpowiednio:
25, 40, 50, 63, 80, 100 i 125 kA. Ze względu na warunki środowi-
skowe rozdzielnice średniego napięcia wykonywane są w wersjach
o różnym stopniu ochrony obudowy IPXX. Gabaryty opisywanych
urządzeń zależą od: parametrów znamionowych, konstrukcji, wypo-
sażenia oraz liczby pól rozdzielnicy. Odporność na działanie łuku we-
wnętrznego sprawdza się wg normy [8], a wyniki prób są podawane
jako jedna z podstawowych danych znamionowych.
Ze względu na miejsce instalacji wśród rozdzielnic średniego napięcia
wyróżnia się modele wnętrzowe i napowietrzne, przyścienne i wolno
stojące, a biorąc pod uwagę możliwość ich przemieszczania, dzieli
się je na stacjonarne i przenośne. W zależności od rodzaju dostępu
do aparatów i osprzętu wyróżniamy wersje z dostępem jedno- i dwu-
stronnym (od przodu i z tyłu). Ważnym kryterium podziału jest
również sposób montażu aparatów i łączników w polu rozdzielnicy.
Wyróżnia się tu modele jedno- oraz dwuczłonowe. W pierwszym
rozwiązaniu wszystkie aparaty zamocowane są na stałe do konstrukcji
rozdzielnicy, co jednak utrudnia konserwację i ewentualną naprawę.
Dlatego też powstały wersje dwuczłonowe, w których część apara-
tów montowana jest na stałe do szkieletu rozdzielnicy, a pozostałe
wysuwane są w postaci wózka. Wyłącznik główny lub stycznik jest
aparatem najczęściej stosowanym w tego typu rozwiązaniach.
Obecnie najbardziej popularne są rozdzielnice w izolacji powietrznej,
jednoczłonowe o pojedynczym systemie szyn zbiorczych, których pola
powszechnie wyposaża się w odłączniki. Tego typu urządzenia stosuje
się tam, gdzie mogą występować dłuższe przerwy w zasilaniu odbiorców
w razie uszkodzenia dowolnego z aparatów w polu rozdzielnicy czy
konieczności przeprowadzenia prac konserwacyjnych aparatów, głównie
łączników. W ww. rozdzielnicach stosuje się układy kontrolne, sygnali-
zacyjne, mechaniczne oraz elektryczne wskaźników położenia i wzierni-
ków, umożliwiające określenie położenia elementów ruchomych.
Układy z pojedynczym sekcjonowanym systemem szyn zbiorczych
polecane są do rozdzielnic dużych, składających się z co najmniej kilku-
nastu pól rozdzielczych. Urządzenia o podwójnym systemie szyn zbior-
czych znajdują z kolei zastosowanie w węzłowych punktach sieci, gdzie
wymagania dotyczące niezawodności zasilania są szczególnie duże.
Rozdzielnice te mają większe gabaryty niż modele o takich samych lub
zbliżonych danych znamionowych, lecz o pojedynczym systemie szyn
zbiorczych. W konsekwencji są one słabiej rozpowszechnione.
Mniejsze wymiary poszczególnych pól i całej rozdzielnicy przy takich
samych pozostałych parametrach technicznych stanowią nierzadko,
oprócz ceny, główny argument decydujący o wyborze określonego
rozwiązania.
W stacjach elektroenergetycznych bardzo często spotyka się rozdziel-
nice w izolacji powietrznej dwuczłonowe, realizowane w układzie
z pojedynczym systemem szyn zbiorczych niesekcjonowanym lub sek-
cjonowanym. W wersjach dwuczłonowych niektóre aparaty umieszczo-
ne są na członie stałym rozdzielnicy, który jest trwale przytwierdzony
do jej fundamentu, a część z nich umocowana jest na członie rucho-
mym. Dzięki specjalnym napędom elementy te mogą być łączone oraz
rozłączane mechanicznie i elektrycznie przez obsługę stacji. Połączenia
elektryczne członów wykonuje się za pomocą rozłącznych zestyków
międzyczłonowych. Takie rozwiązanie umożliwia łatwe i szybkie wyjęcie
łącznika oraz, w razie potrzeby, zastąpienie go rezerwowym.
W rozdzielnicach dwuczłonowych o pojedynczym systemie szyn zbior-
czych zbędne staje się stosowanie odłączników, gdyż przy wysuniętym
wózku występuje widoczna i bezpieczna przerwa izolacyjna. Połączenie
szczękowe części stałej z ruchomą spełnia rolę odłączników.
Wyróżnia się trzy różne fazy działania rozdzielnicy dwuczłonowej:
pracy, próby i spoczynku. W stanie spoczynku człon ruchomy jest
wysunięty do takiego położenia, w którym następuje odłączenie
elektryczne wszystkich torów prądowych w części stałej i ruchomej.
W fazie próby stan torów głównych odpowiada stanowi spoczynku,
a torów pomocniczych – stanowi pracy, co umożliwia sprawdzenie
działania wyłącznika oraz jego napędu bez konieczności wymontowa-
nia go z rozdzielnicy.
W rozwiązaniach dwuczłonowych stosuje się powszechnie bloka-
dy elektryczne i mechaniczne, które np. w przypadku wykonania
błędnych czynności łączeniowych uniemożliwiają otwarcie drzwi szafy
przy pracujących urządzeniach elektrycznych itp.
Rozdzielnice jedno- i dwuczłonowe wykonywane są zarówno jako
jedno-, jak i wieloprzedziałowe. W pierwszym typie wszystkie aparaty
są umieszczone w jednej szafie rozdzielczej. W rozdzielnicach wieloprze-
działowych wprowadzono podział na przedziały, zawierające poszczegól-
ne urządzenia: szyny zbiorcze, aparaty, głowice kablowe i inne. W przy-
padku zwarcia jego niszczące skutki dotyczą tylko przedziału, w którym
ma ono miejsce. Nie dochodzi do rozprzestrzeniania się uszkodzenia na
całe pole rozdzielnicy lub nawet na wszystkie pola, a gazy powstające
wskutek palenia się łuku wydostają się na zewnątrz poprzez klapy
wydmuchowe. Dzięki zastosowaniu konstrukcji wieloprzedziałowej
uzyskano poprawę niezawodności działania rozdzielnicy.
Urządzenia SN w izolacji powietrznej cechują się tym, że mają większe
wymiary oraz masę poszczególnych pól, przez co nie znajdują zastoso-
wania tam, gdzie od rozdzielnicy oczekuje się niewielkich gabarytów.
Mają ponadto bardzo prostą budowę i są łatwe w obsłudze. Charak-
teryzują się mniejszą niezawodnością niż te wykorzystujące izolację
gazową SF6, jednak ze względu na fakt, że umożliwiają bezpośredni
dostęp do każdego najmniejszego elementu, ich naprawa w przypadku
wystąpienia awarii jest łatwa – każdą część można szybko wymienić
lub naprawić. Dodatkowo jedną z ważniejszych zalet, często przema-
wiających za zastosowaniem właśnie tego typu rozdzielnicy, jest jej
stosunkowo niski koszt.
W chwili obecnej najbardziej zaawansowane technologicznie są
rozdzielnice SN z sześciofluorkiem siarki (SF6) jako izolacją. Modele te
wymagają nowoczesnej technologii i są produkowane przez krajowe
oraz zagraniczne renomowane firmy z branży elektrotechnicznej.
Wspomniane urządzenia można podzielić na dwie grupy. Pierwsza
to rozdzielnice wykorzystujące izolacje gazu w głównych elementach
łącznikowych poprzez umieszczenie ich w szczelnie zaspawanych
Rozdzielnice średnich i niskich napięć