Hogyan tervezzünk alállomási gyűjtősín elrendezést: sémák, távolságok és térköz szabályok

A 110 kV-os kültéri udvar 60 méter hosszú, a bejövő vezeték a nyugati oldalon landol, és a megrendelő két trafóteret, plusz helyet szeretne egy leendő harmadiknak. Az egysoros diagram jóváhagyva. Sokkal kevésbé elbűvölő a kérdés, amely egy hétre megakad a projektben: hol fut pontosan a gyűjtősín, és hány tartószerkezetre van szüksége?

A gyűjtősín elrendezése sorrendi probléma, mielőtt rajzi probléma lenne. Először rögzítse a kapcsolási elrendezést, másodikként rögzítse az elektromos hézagokat, és utoljára helyezze el az acélt és a szigetelőket. Azok a csapatok, amelyek a támogatási rajzzal kezdik, általában újrarajzolják azt, mert a felülnézetben nagyvonalúnak tűnő szabad tér ritkán éli túl a serleges teherautóval végzett karbantartási hozzáférés ellenőrzését.

A rövid válasz: válassza ki az elrendezést a hibaszintből és a karbantartási filozófiából, származtassa a távolságot a legmagasabb rendszerfeszültségből és a helyszíni szennyezettségi szintből, majd a vezetéket a folyamatos áram- és rövidzárlat-tűrés alapján méretezze meg. A támasztékok, a szigetelők, az árkok, az utak és a jövőbeli öblök mind ebből a három döntésből következnek.

A bemenetek, amelyekre szüksége van, mielőtt bármit rajzolna

Gyűjtsd össze ezeket az első vázlat elkészítése előtt. Ha valamelyik hiányzik, a probléma az építkezésbe kerül, ahol a korrekciók sokkal többe kerülnek, mint a papíron.

Névleges és legmagasabb rendszerfeszültség, amely meghatározza a szigetelés szintjét és közvetve az egész udvar geometriáját.
Folyamatos buszáram plusz a tulajdonos által a következő 10-15 évben elvárt növekedés.
Rövidzárlati ellenállás: effektív érték és csúcsáram, valamint időtartam, jellemzően 1 vagy 3 másodperc.
A telephely határai, a meglévő elsőbbségi jogok és az egyes vonalak belépésének iránya.
Szennyezettségi szint és tengerszint feletti magasság, mindkettő megnöveli a kúszó- és ürítési követelményeket.
Környezeti hőmérséklet-tartomány, szélsebesség és szeizmikus zóna szerkezeti terheléshez.
Redundancia szabályok: mely áramköröknek kell működniük, amíg a gyűjtősín vagy a megszakító karbantartva van.

Az utolsó tétel dönt a pénzről. A 800 A-es gyűjtősínt ma is a hálózat által leadható 25 kA-re tervezték, mert a támasztávolság és a szigetelő terhelése nem a terhelőáramból, hanem a csúcszárlati erőből adódik. Később emelje meg a hibaszintet, és újjáépítheti az acélt.

A gyűjtősín-elrendezési séma kiválasztása

A megállapodás a kapcsolási rugalmasság és a 30 év alatt vásárolt, telepített és karbantartott megszakítók, szakaszolók és rekeszek közötti kereskedés.

1. táblázat: Az alállomások általános gyűjtősín-elrendezései és gyakorlati kompromisszumaik.
Elrendezés	Váltási rugalmasság	Relatív lábnyom	Tipikus illeszkedés	Fő kompromisszum
Egyetlen gyűjtősín	Legalacsonyabb; buszhiba vagy buszkarbantartás megszakítja az állomást	A legkisebb	Kis elosztó alállomások, egytranszformátoros telephelyek	Egyszerű és gazdaságos, de nincs busz karbantartási ablak
Egyetlen gyűjtősín with sectionaliser	Mérsékelt; szakaszok egymástól függetlenül elkülöníthetők	Kicsi	Elosztó alállomások két bejövő betáplálóval	Korlátozza a kimaradást, de nem szünteti meg
Dupla gyűjtősín	Magas; bármelyik feeder átvihető bármelyik buszra	Nagyobb, duplikált busszal és extra szakaszolókkal	Átviteli csomópontok és fontos ipari alállomások	Magasabb költség és bonyolultabb reteszelés
Fő és transzfer busz	Mérsékelt; egy adagoló költözik az átadó buszra a megszakító karbantartása céljából	Kicsit nagyobb	Olyan helyek, ahol a megszakító karbantartása nem szakíthatja meg az ellátást	Az átviteli váltás szigorú eljárást igényel
Másfél megszakító	Legmagasabb; bármely megszakító kihúzható az áramkör elvesztése nélkül	A legnagyobb, a legtöbb szerkezettel	EHV csomópontok és kritikus hálózati kapcsolatok	A legmagasabb tőkeköltség és védelmi komplexitás

A gyakorlatban egyetlen gyűjtősín szakaszolóval lefedi a legtöbb 10 kV-tól 35 kV-ig terjedő elosztási munkát. A dupla gyűjtősín megtéríti a költségét, ha a busz elvesztése a termelés vagy a városrész elvesztését jelenti. A másfél megszakító elrendezések olyan csomópontokhoz tartoznak, ahol nem lehet áramkört kikapcsolni a megszakító fenntartásához.

A távolságok és a térköz alakítja az udvart

Amint az elrendezést rögzítették, az üresedés határozza meg a tervet. Kezdje a legmagasabb rendszerfeszültségről, alkalmazza a szennyezés és a magassági korrekciót, majd ellenőrizze az eredményt a vonatkozó szabvány szerint.

2. táblázat: jellemző fázisok közötti léghézagok kültéri légszigetelt gyűjtősínek esetében; mindig az alkalmazandó szabvány az irányadó.
Rendszerfeszültség	Tipikus minimális fázis-fázis közötti hézag	Gyakorlati következménye az elrendezésnek
10 kV	200 mm körül	Kompakt öblök; a beltéri kapcsolóberendezések gyakran helyettesítik a nyitott gyűjtősíneket
35 kV	400 mm körül	Gyakoriak a karcsú terek, egyszintes gyűjtősín-szerkezetek
66 kV	700 mm körül	Az öböl szélessége gyorsan nő; a tartószerkezetek magasabbak lesznek
110 kV	1000 mm körül	Kétszintes elrendezések gyűjtősínekkel a szakaszolók felett
220 kV	1800 mm körül	Hosszú fesztávok, nehéz szerkezetek, széles bekötőutak
500 kV	3800 mm körül	Az udvar tervezésében a hasadék és a korona dominál

Két következmény következik. Először is, egy 220 kV-os yard nagyjából háromszorosa az azonos áramot szállító 35 kV-os yard szélességének. Másodszor, a fesztáv hossza legalább annyira számít, mint a távolság. Az oszlopszigetelők általában merev, cső alakú gyűjtősíneket hordoznak 6-12 méteres fesztávon, és a fesztávnak elég rövidnek kell lennie ahhoz, hogy a csúcszárlati erő ne terhelje túl a szigetelőt, a tartót vagy magát a vezetőt.

A vezető és a szigetelés hozzáigazítása az elrendezéshez

A karmesterválasztás az elrendezésből következik, nem pedig fordítva. Ahol könnyen elérhetők a hézagok, ott a csupasz alumínium vagy réz csősínek az oszlopszigetelőkön a gazdaságos megoldást jelentik: merev, könnyen ellenőrizhető, és egyszerűen meghosszabbítható új rekesz hozzáadásakor.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for High-Voltage Systems

Alumíniumötvözet csősín nagyfeszültségű rendszerekhez Ez a merev, 6063G alumíniumötvözetből készült csősín nagy hézagú elrendezésekhez illeszkedik, nagy mechanikai szilárdságot és vezetőképességet kínálva. Termék megtekintése →

Ahol szűkös a hely, például egy beltéri kapcsolószekrényben, egy kompakt ipari öbölben, egy szélturbina toronyban, egy alagútban vagy egy tetőtéri alállomáson, ott a csupasz vezetékek nem tudnak megfelelni a rendelkezésre álló szélességben. A szigetelt csősínek ezt úgy oldják meg, hogy a szigetelést a vezetőre helyezik, ahelyett, hogy a levegőre hagyatkoznának, ezért is egyre gyakoribbak a fix épületméretekkel utólag beépített projektekben. A teljesen szigetelt cső alakú gyűjtősín tartomány lefedi ezen korlátozások többségét.

Három szigetelőrendszer kezeli a legtöbb esetet. Az epoxigyanta vákuumöntvénysínek kemény, méretstabil burkolatot adnak, amely alkalmas nedves vagy szennyezett környezetre. Az EPDM szilikon gumi megőrzi a rugalmasságot és elnyeli a hőmozgást. A PTFE olyan alkalmazásokhoz alkalmas, ahol a vegyszerállóság és a kis átmérő a legfontosabb.

Fully Insulated Epoxy Resin Cast Tubular Bus Bar

Teljesen szigetelt epoxigyanta öntött csősín Ez a teljesen szigetelt epoxigyanta öntött gyűjtősín kemény, méretstabil burkolatot biztosít nedves vagy szennyezett környezetben, közepes és alacsony feszültségű beltéri használatra. Termék megtekintése →

Épületeken belüli közép- és alacsony feszültségen a buszpálya-rendszerek helyettesítik a kábelvezetékeket, ahol a leágazási rugalmasság, a kiszámítható hőelvezetés és a könnyebb hibakeresés fontosabb, mint a legalacsonyabb első költség.

Fully Insulated High and Low Voltage Busway System

Teljesen szigetelt magas és alacsony feszültségű buszrendszer Ez a teljesen szigetelt buszrendszer kompakt, megosztott házas kialakítást kínál az áramelosztáshoz, amely helyszűke utólagos beépítési és bővítési projektekhez is alkalmas. Termék megtekintése →

Földelés, karbantartási hozzáférés és növekedési lehetőség

A gyűjtősín geometriának és a földelés kialakításának együtt kell mozognia. A földelési hálózat lábnyoma követi a vezetékek nyomvonalát, így a tervezés során későn áthelyezett gyűjtősín a földelési vizsgálat újbóli elvégzésére kényszeríti, és a léptetési és érintési feszültséghatárok általában inkább feszülnek, mint lazulnak.

A bekötőutakat tartsa 3,5-4 méter szélesen, szabad kanyarodási területtel a transzformátortérnél.
Hagyjon elegendő járdát a technikus számára, hogy a szakaszolókat a szabad térbe való belépés nélkül kezelhesse.
Vezesse a kábelárkokat úgy, hogy ne keresztezzék azokat a gyűjtősíntartók alatt, amelyek cserére szorulnak.
Foglaljon le egy tartalék helyet vagy legalább a fizikai helyet, beleértve a földelési csatlakozásait is.

Gyakorlati tervezési sorozat

Erősítse meg az elektromos adatokat: feszültség, folyamatos áram, hibaszint és időtartam.
A gyűjtősín elrendezését a redundancia-követelményből válassza ki, ne a megszokásból.
A távolságokat a legmagasabb rendszerfeszültségből, valamint a környezetszennyezésből és a magassági korrekcióból származtassa.
Mérje meg a vezetéket folyamatos áram- és rövidzárlati hőterhelésre.
Állítsa be a fesztávot és a támasztávolságot a csúcszárlati erőből.
Helyezzen támaszokat, alapokat, utakat és árkokat a tervre, majd ellenőrizze a karbantartási hozzáférést.
Ellenőrizze a védelmi zónákat, a reteszelést és a földelést a végső fizikai elrendezéshez képest.
Tekintse át a rajzot a műveleti csapattal, mielőtt lefagya; megtalálják az elmulasztott hozzáférési problémát.

Ahol a gyűjtősín-elrendezések általában rosszak

A gyűjtősín méretezése csak terhelési áramra, majd annak felfedezése, hogy a támasztávolságot a hibaerő szabályozza.
1000 méter feletti területen kis magasságú űrtábla használata.
Megfeledkezve arról, hogy a szennyezettségi szint megnöveli a kúszást, ami meghosszabbítja a szigetelőket és megemeli a szerkezet magasságát.
Helyezzen el egy szakaszolót oda, ahol a kezelőkar a biztonsági távolságon belülre kerül.
Fizikai teret nem hagyva egy jövőbeli öbölnek, ami később a teljes udvar átrendezését kényszeríti ki.
Olyan hajlékony vezető választása, ahol egy merev csősín megfelezte volna a fesztávot és az acélt.

Gyakran Ismételt Kérdések

Milyen széles legyen egy alállomási gyűjtősín?

A rés szélességét általában a legszélesebb hézag és a munkatér határozza meg, nem pedig a vezeték átmérője. Egy 110 kV-os kültéri öbölnél a fázisközpontok között 8-12 méter a jellemző; 35 kV-on 3-5 méter gyakran elegendő. Mindig ellenőrizze az érvényes szabvány és a kapcsolóberendezés méreteit.

A gyűjtősínnek a szakaszolók felett vagy alatt kell lennie?

Fent, a legtöbb kültéri légszigetelt kivitelben, hogy a szakaszolókarbantartás elvégezhető legyen anélkül, hogy egy feszültség alatt álló gyűjtősínhez kellene közelíteni. A kompromisszum a magasabb szerkezetek és a hosszabb szigetelők. Az egyszintű elrendezések acélt takarítanak meg, de megnehezítik a hozzáférést.

Merev csősín vagy hajlékony vezető?

A merev csősínek megfelelnek a rövid, tiszta fesztávnak, és csökkentik a szerkezet magasságát és számát. A flexibilis vezetékek jobban kezelik a hosszú fesztávokat, a szeizmikus mozgást és az egyenetlen alátámasztást. A döntés általában a fesztávolságon múlik, és azon, hogy mennyi acélt hajlandó építeni.

Ha a fenti sorrendet követjük, az elrendezési rajz megszűnik egyeztetésnek lenni, és az elektromos döntések következménye lesz. Kezdje az elrendezéssel, állapítsa meg a távolságokat, majd méretezze meg a hardvert. Ha egy adott udvaron dolgozik, mérnökeink áttekinthetik az egysoros diagramot és a helyszíni korlátokat, és olyan vezető- és szigetelés-kombinációt javasolhatnak, amely illeszkedik az Ön tényleges helyéhez. A csapatot a címen keresztül érheti el kapcsolati oldal .