КРУ серии RELF для промышленности — Конструкция распределительного устройства

Ячейка распределительного устройства RELF сконструирована как шкаф, разделенный на четыре функциональных отсека:
A — отсек сборных шин (силовые цепи),
б — аппаратный отсек (силовые цепи),
в — отсек присоединений (силовые цепи),
г — отсек вспомогательных цепей (низковольтные цепи).

Шкаф распределительного устройства выполнен из сформированных гнутьем стальных листов, соединенных между собой заклепками, без использования сварки. Стены и перегородки создают самонесущую конструкцию. Для создания шкафов использовалась горячецинкованная жесть толщиной 2 мм.

Для соединения использовались стальные заклепки с круглой головкой большой прочности. Отсеки функционально ограничены внутренними вертикальными и горизонтальными перегородками. Внутренние перегородки крепятся к доковым стенам, укрепляя и стабилизируя всю конструкцию. К внешним стенам крайних ячеек распределительного устройства дополнительно привинчен двухэлементный боковой кожух, изготовленные из листового металла толщиной 2 мм. Распределительное устройство RELF может бить изготовлено в отдельностоячем варианте либо пристенном варианте. В случае пристенного исполнения, вместо задних дверей с блокировками, привинчивается кожух. Передняя полоска между дверьми аппаратного отсека и отсека присоединений, а также горизонтальная перегородка между этими отсеками могут бить демонтированы, что существенно упрощает проведение сервисных работ. Внутренние перегородки обеспечивают безопасный доступ в аппаратный отсек и отсек присоединений, даже если сборные шины находятся под напряжением. Согласно классификации LSC (Loss of Service Continuity) распределительное устройство RELF отвечает критериям категории LSC2B. Этому условию отвечают также трехсекционные распределительные устройства, когда выкатной элемент находится в отключенном положении. Двери отсеков силовых цепей изготовлены из окрашенного листового металла толщиной 3 мм. В дверях установлены петли и засовы, выдерживающие нагрузки взрывного характера.

Петли позволяют открыть двери приблизительно на 135°. Верхний и нижний края двери укреплены соответствующим образом сформированными и приваренными профилями. Двери аппаратного отсека имеют смотровое стекло для визуального контроля положения выкатного элемента и соединительных операций. Конструкция двери предусматривает механическое выключение выключателя, находящегося в рабочем положении, через закрытые двери.

Конструкция
A — отсек сборных шин (силовые цепи) B — аппаратный отсек (силовые цепи)	C — отсек присоединений (силовые цепи) D — отсек вспомогательных цепей (низковольтные цепи)

Выдувные клапаны

Все отсеки силовых цепей имеют в верхней части отверстия выдувных каналов с клапанами. Их задача заключается в понижении давления, возникшего внутри секции вследствие дугового замыкания. Внезапный рост давления внутри отсека распределительного устройства срывает пластмассовые болты и открывает клапаны, которые могут передать сигнал на концевые выключатели, установленные на крыше распределительного устройства. Концевые выключатели, управляемые открывающимися клапанами, передают импульс, который освобождает выключатель питания. Это позволяет ограничить последствия дугового замыкания, возникшего внутри отсека шкафа.

Выкатной элемент — это узел, состоящий из передвижного блока и, в зависимости от функции ячейки: выключателя, контакта, блока измерительных трансформаторов напряжения с предохранителями либо короткозамыкающего блока. Передвижной блок выполняет механическое соединение выкатного элемента с ячейкой распределительного устройства. Его неподвижная часть соединена с ячейкой с помощью стопоров с обеих сторон в вырезах направляющих. Подвижная часть передвижного блока перемещается между рабочим положением и положением тестирования/отключения с помощью тягового болта, приводимого в движение вручную кривошипом, при закрытых дверях. Рабочее положение и положение тестирования/отключения сигнализируется индикаторами положения после достижения элементом соответствующего положения. Подвижные перегородки в аппаратном отсеке см. описание аппаратного отсека.

Отсеки распределительных отсеков

Отсек сборных шин недоступен во время нормальной работы. Для проведения сервисных работ доступ к сборным шинам осуществляется сверху шкафа, после демонтажа выдувных клапанов. Он закрыт с обеих сторон ячейки проходными плитами, изготовленными из немагнитной стали. Эти плиты предотвращают повреждение соседних ячеек в случае возникновения электрической дуги в отсеке сборных шин. Проходные плиты вместе с проходными изоляторами являются элементами, поддерживающими сборные шины. От сборных шин выходят выходящие шины и входят в опорно-проходные изоляторы, отделяющие шинный отсек от аппаратного отсека.

Аппаратный

отсек становится доступным после открытия его двери в режиме, контролируемом блокировками. В аппаратном отсеке находится выкатной элемент, а также все элементы, необходимые для его работы с распределяющей ячейкой, а именно: направляющие выкатного элемента, подвижные перегородки, опорно-проходные изоляторы со встроенными междусекционными контактами, элементы блокировки двери и блокировки заземляющего выключателя, а также гнездо цепей управления. В плите между аппаратным отсеком и отсеками присоединений и сборных шин, изготовленной из немагнитной стали, установлены опорно-проходные изоляторы.

В изоляторах осаждены выходящие шины и междусекционные контакты.

В аппаратном отсеке установлены металлические подвижные перегородки с пусковым механизмом. Их задача заключается в изолировании части отсека от неподвижных контактов, которые могут находится под напряжением, когда выкатной элемент находится в положении тестирования/отключения либо разъединения. После перемещения выкатного элемента из рабочего положения в положение тестирования/отключения, они закрывают отверстия в опорно-проходных изоляторах и закрывают доступ к междусекционным контактам, находящимся под напряжением, соответствуя уровню защиты IP2X. Между этими контактами и закрытым корпусом остается безопасный изоляционный разрыв. Вследствие перемещение выкатного элемента из положения тестирования/отключения в рабочее положение, раздвигаются подвижные перегородки, и открываются неподвижные контакты, делая возможным соединение контактов выключателя.

Через смотровое стекло в дверях видны механические индикаторы состояния выключателя и состояния активирования привода. Отсек присоединений предназначен для подключения кабелей или шин. Доступ через передние двери отсека (для пристенного варианта исполнения) либо через передние и задние двери (для отдельностоящего шкафа) в режиме, контролируемом блокировками. В этом отсеке установлены измерительные трансформаторы тока, заземлитель, а также (в зависимости от эксплуатационных потребностей) опционально: измерительные трансформаторы напряжения, измерительные трансформаторы замыкания на землю и ограничители перенапряжений. Измерительные трансформаторы напряжения монтируются в передней части отсека присоединений. Заземлитель имеет ручной привод. Его состояние сигнализируется индикатором положения. Днище отсека закрыто делимым люком пола, являющимся одновременно проходной плитой кабелей. Отверстия в плите закрыты резиновыми кабельными выводами. Для крепления кабелей служат кабельные подвески, прикрепленные к консолям

Отсек вспомогательных цепей (низкого напряжения) изготовлен в форме шкафа управления и полностью отделен от зоны высокого напряжения в распределительном устройстве. Шкаф имеет собственный жестяной корпус и собирается независимо от силовой части распределительного устройства. Может быть оборудован аппаратурой на другом рабочем месте, и после этого крепиться в шкафу распределительного устройства. Шкаф предназначен для монтажа: защитных блоков, контрольно-измерительной и управляющей аппаратуры, а также элементов автоматики. Крепится к крыше распределительного устройства сверху аппаратного отсека. В его днище, на задней и боковых стенках, имеется ряд отверстий для лотков, кабельных выводов и проводов. Эти отверстия закрыты пластинами, которые можно вскрывать согласно потребностям проекта. Для крепления аппаратуры предусмотрена перфорированная монтажная плита, которая размещена на задней стенке шкафа. Аппаратуру можно также крепить на боковых стенках. Припасовка конструкции согласно индивидуальным требованиям клиентов и требованиям проекта возможна после согласования с производителем.

Сборные шины

В распределительном устройстве применено одинарную, трехфазную систему шин с соединением фаз треугольником. Они проложены в отдельном отсеке. Используются медные плоские шины с закругленными краями, со следующими сечениями:

1. в распределительном устройстве 12 кВ:
   -для 1250 A -100×10 R5 мм
   -для 1600A-2x(60×10 R5 мм)
   -для 2500A-2x(100×10 R5 мм)
2. в распределительном устройстве 17.5 кВ:
   -для 1250 A-100×10 R5 мм
   -для 1600A-2x(60×10 R5 мм)
3. в распределительном устройстве 24 кВ:
   -для 1250 A-80×10 R5 мм.

Сборные шины базируются на распределительных шинах, которые выходят из опорно-проходных изоляторов, а также на проходных изоляторах, установленных в боковых перегородках.

Распределительные шины изготовлены из:

1. плоских шин с закругленными краями, со следующими сечениями:
   -для 630 A -40×10 R5 мм
   -для 1250A-2x(40×10 R5 мм)
   -для 1600A-2x(60×10 R5 мм)
2. из медного овального стержня, подобранного до выходного отверстия опорно-проходного изолятора сечением:
   -для 2000A-70×24 мм
   -для 2500A-70×24 мм.

Изоляционные элементы

Защитное заземление
В каждом шкафу проложен заземляющий провод, в виде медной шины, расположенной внизу, сзади шкафа. Эти проводы между шкафами соединены с помощью мостиков, создавая заземляющую магистраль. На конце этой магистрали со стороны распределительного устройства, слева и справа, есть зажимы для подключения к системе заземления объекта.

Отсеки присоединений приспособлены для вывода одно- либо многожильных кабелей в пластмассовой изоляции. Использование кабелей в бумажной изоляции необходимо согласовать с производителем распределительных устройств. Рекомендуем использовать кабельную оснастку производства фирмы Tyco Electronics (Raychem), дистрибьютором которой мы являемся.

Блокировки и защита от неправильных действий. Распределительное устройство RELF имеет механические и электрические блокировки согласно нормам безопасности, а также другие, повышающие безопасность эксплуатации устройства:

Механические блокировки:

1. предотвращающие выдвижение либо возврат выкатного элемента из/в рабочее положение при замкнутом выключателе (согласно норме),
2. позволяют замыкать и размыкать выключатель только в рабочем положении и в положении тестирования/отключения (согласно норме),
3. позволяют замыкать заземлитель только тогда, когда выкатной элемент находится в положении тестирования/отключения либо в разъединенном положении,
4. блокируют перемещение выкатного элемента из положения тестирования/отключения в рабочее положение, если заземляющий выключатель замкнут,
5. блокируют открытие двери аппаратного отсека, если выкатной элемент находится в рабочем или среднем положении,
6. блокируют открытие двери кабельного отсека, если заземляющий выключатель разомкнут,
7. разрешают изменить положение выкатного элемента, только когда он заблокирован в ячейке.

После согласования с производителем распределительного устройства существует возможность использовать дополнительные замочные блокировки.

Электрические блокировки:

1. блокируют включение выключателя, если в его вспомогательных цепях нет питания; только механическое выключение выключателя (согласно норме),
2. блокирует перемещение выкатного элемента в рабочее положение без запитки цепей управления,
3. блокирует доступ к приводу заземлителя, если замыкание заземлителя обусловлено дополнительно (напр. заземлитель сборных шин может замкнуться только тогда, когда выкатные элементы данной секции находятся в отключенном положении),
4. блокирует доступ к приводу выкатного элемента, если его перемещение обусловлено дополнительно.

За исключением блокировок, предусмотренных нормами, блокировки соответствуют требованиям конкретного проекта. После согласования с производителем распределительного устройства существует возможность оборудовать его дополнительными блокировками, функционирующими с помощью миниатюрных выключателей и электромагнитных запоров. Конструкция двери дает возможность аварийного их разблокирования и доступа к приводу выкатного элемента, когда это необходимо.

Структурные схемы примерных силовых цепей представлены на рисунке 2, в каталожных картах данного каталога и на веб-странице www.katowice.zpue.pl. Отсек присоединений имеет дифференцированную оснастку в зависимости от типа ячейки. Решения, отличные от представленных, реализуются после согласования с производителем.

К низковольтным вспомогательным цепям принадлежат: защитные блоки, цепи измерений, управления, автоматики и сигнализации. Для аппаратов этих цепей предназначен шкаф вспомогательных цепей, размещенный сверху аппаратного отсека. Размеры шкафа и примерное размещение аппаратуры представлено на рисунках 3 и 4. Схемы примерных внутренних и монтажных соединений главных и вспомогательных аппаратов для типовой оснастки распределительного устройства можно получить от производителя распределительных устройств.

Распределительное устройство может быть оборудовано вакуумными выключателями VD4 (ABB), Evolis (Schneider), 3AH либо SION (Siemens), NVL (Ormazabal), выключателями в газовой изоляции HD4 (ABB), LF (Schneider), контактами V-Contact (ABB). Можно использовать другие аппараты после согласования с производителем распределительного устройства. Используется заземляющий быстрый выключатель с возможностью включения при замыкании типа EK6 производства ABB.

Для измерений используются измерительные трансформаторы производства ABB. Сигнализация напряжения в ячейках реализуется с помощью реактансных изоляторов и кассеты сигнализации.

В распределительном устройстве можно установить аппаратуру низкого напряжения любого производителя согласно индивидуальным потребностям клиента. Можно установить произвольное цифровое защитное реле для защиты цепей среднего напряжения. В распределительном устройстве предусмотрена возможность установки дугозащиты отсеков. Рекомендованные дугозащитные устройства – это системы типа ZŁ либо VAMP. Эти системы действуют по принципу: короткое замыкание обнаруживается благодаря детектированию вспышек и соответствующему изменению тока либо напряжения внутри предохраняемого распределительного устройства. В случае одновременного наступления обеих событий, происходит возбуждение системы, и на протяжении определенного времени (менее 10 мс) на главный выключатель подается отключающий импульс.