Закрытое распределительное устройство это: Закрытые распределительные устройства — Что такое Закрытые распределительные устройства?

Закрытое распределительное устройство ЗРУ-СЭЩ 110 кВ

Закрытое распределительное устройство ЗРУ-СЭЩ 110 кВ

Общее описание

Техническая информация

Преимущества

• Высоковольтное оборудование защищено от атмосферных осадков.
• Обслуживание оборудование производится в здании.
• Увеличивается надежность работы оборудования за счет более щадящих условий эксплуатации.
• Привлекательный внешний вид

Документация

Техническая информация

Опросный лист

Опросный лист на КТП-СЭЩ-Б(М) 110 кВ

Разрешительная документация

Базовые альбомы

Альбом типовых решений по оснащению оборудованием РЗА подстанций с напряжением 110 кВ

Руководства по эксплуатации

Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации 0ГК. 412.086 ТО-0

Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации 0ГК.412.086 ТО-1

Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации 0ГК.412.086 ТО-2

Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации 0ГК. 412.086 ТО-3

Техническое описание и инструкция по монтажу и эксплуатации 0ГК.412.086 ТО-4

Технические характеристики

Технические характеристики	Значение
Номинальное напряжение высшей стороны, кВ	110
Мощность силового трансформатора, кВА	до 63 000
Ток электродинамической стойкости, кА	102
Схема РУ	110-4Н, 110-5Н, 110-5АН
Ток термической стойкости,кА	40
Температура окружающего воздуха,˚С	-60˚+40˚

Перечень комплектующей аппаратуры

Комплектующая аппаратура	110 кВ
Выключатель	ВГТ
Разъединитель	РН-СЭЩ
Трансформатор напряжения	НКФ
Трансформатор тока	ТФЗМ

Технические характеристики

Технические характеристики	Значение
Номинальное напряжение высшей стороны, кВ	110
Мощность силового трансформатора, кВА	до 63 000
Ток электродинамической стойкости, кА	102
Схема РУ	110-4Н, 110-5Н, 110-5АН
Ток термической стойкости,кА	40
Температура окружающего воздуха,˚С	-60˚+40˚

Cделать заказ

Cделать заказ

Закрытые распределительные устройства | Электрические станции, подстанции, линии и сети

Страница 34 из 66

§ 27. Закрытые распределительные устройства напряжением до 1000 В и напряжением 6—10 кВ

Распределительные шкафы и щиты для внутренней установки.

Простейшие распределительные устройства на напряжение до 660 В переменного и 440 В постоянного тока выполняются в виде распределительных щитов или шкафов. На небольших сельских электростанциях, кроме распределительных щитов, устанавливают панели управления генераторами, с аппаратурой включения, регулирования скорости и др. На подстанциях на распределительных щитах устанавливают всю аппаратуру напряжением ниже 1000 В и измерительные приборы, необходимые для распределения электроэнергии на этом напряжении. Щиты изготовляются на заводах и поставляются в виде комплектных панелей или шкафов со смонтированными рубильниками, автоматами, предохранителями и другой аппаратурой. Они изготовляются из стальных листов и угловой стали. Ширина панели обычно составляет 800—900 мм, глубина 500—600 мм, а высота 1800—2400 мм. Щиты могут устанавливаться как свободно стоящие на расстоянии не менее 0,8 м от стен РУ.
В этом случае они допускают двустороннее обслуживание. Щиты и панели, предназначенные для одностороннего обслуживания, устанавливают непосредственно у стен распределительного устройства; эти конструкции называют щитами прислонного типа.

Панели комплектуются типовым оборудованием, из которого собирают необходимую схему распределительного устройства низкого напряжения.
Для сельских электроустановок широко используют распределительные щиты внутренней установки одностороннего обслуживания серии ЩО-59 на напряжение 380/220 В. Они комплектуются типовыми панелями, характеристики которых приведены в табл. 12.

Таблица 12
Технические характеристики панелей распределительных щитов серии ЩО-59

Схемы (людной, линейной и секционной панелей распределительных щитов ЩО-59 показаны на рис. 80. Панели используют для комплектования закрытых распределительных устройств низкого напряжения электростанций и подстанций. Па таких панелях устанавливают· предохранители тина ПН-2, рубильники РПСУ со смещенным ручным приводом, автоматические выключатели серии АВ и установочные автоматы серии А3100. Сборные алюминиевые шины располагают в верхней части щитов, там же на лицевой стороне установлены измерительные  приборы. Для смены предохранителей, осмотра и ремонта аппаратов на лицевой стороне панели предусмотрена одностворчатая дверь (кроме секционных панелей). Панели могут комплектоваться  аппаратурой, не предусмотренной типовыми схемами.

Рис. 86. Схемы типовых панелей распределительных щитов одностороннего обслуживания серии ЩО-59:

а — для вводной, б— линейной, в —секционной панелей

На рис. 87 показана панель щита ЩО-59 с установкой трех вентильных разрядников типа РВН-0,5, для которых использована одна из линейных панелей.
Для свободно стоящих шкафов используют распределительные панели типов ПРС-1 и ПРС-2 с двусторонним обслуживанием. Они комплектуются предохранителями типа ПН-2, рубильниками с центральным приводом РГ1У, автоматическими выключателями АВ с электродвигательным  или рычажным приводом и установочными автоматами серии Α3Ι00.

Для низковольтных распределительных устройств комплектных трансформаторных подстанций типа КТП (мощностью от 160 до 630 кВА) применяются распределительные шкафы типа КРН, укомплектованные автоматическими воздушными выключателями. Секционные шкафы КРН-5 и КРН-7 комплектуются автоматами А3144В или АВМ10СВ для подключения участков секционированных шин и линейными автоматами типа А3100В. В качестве линейных шкафов используются шкафы типов КРН-5, 6, 8, 9; они укомплектованы автоматами серии А3100В.
Шкафы типа КРН выполнены из стальных листов, боковые части связаны верхней и нижней рамами. Управление автоматическими выключателями выведено на двери ячеек. Подача напряжения на автоматические выключатели и снятие с них нагрузки осуществляется контактными ножами штепсельного присоединения (автомат имеет втычное исполнение контактов). Шкафы имеют алюминиевые шины, соединение шин двух шкафов осуществляется шинными перемычками. Шкафы устанавливаются на железобетонном фундаменте рядом с силовым трансформатором в закрытом помещении. Шкафы типа КТП могут комплектоваться также панелями и шкафами двустороннего обслуживания типов ПД и ШД.

В практике могут встретиться весьма разнообразные конструкции распределительных щитов и панелей. Однако при выборе щита для монтажа следует выбирать щиты, изготовленные из стандартных элементов квалифицированным персоналом специализированных заводов, поставляемые и собранном виде. Свободно стоящие щиты с двусторонним обслуживанием удобны в эксплуатации, однако они требуют больше места, чем щиты прислонного типа.

Рис. 87. Панель распределительного щита ЩО-59 с установкой вентильных разрядников типа РВ11-0,5

Pиc. 88. Закрытое РУ напряжением 6—10 кВ

Закрытые распределительные устройства напряжением 6—10 кВ.

В высоковольтных закрытых распределительных устройствах аппаратура и приборы устанавливаются в ячейках (камерах), вдоль которых сооружается коридор обслуживания.
Устройства с глухими закрытыми камерами, предназначенными для баковых выключателей с большим объемом масла, в настоящее время в сельской электрификации не сооружаются. Наиболее распространены распределительные устройства с ячейками открытого типа и малообъемными масляными выключателями: они проще по конструкции и уменьшают общую кубатуру здания.

В таких РУ ячейки, состоящие из металлических каркасов и листовой стали толщиной 2—3 мм, разделены стальными или асбоцементными листами. Лицевая часть ячеек, выходящая в коридор обслуживания, отгораживается стальными листами и металлической сеткой. Конструктивно каждую ячейку, как правило, разбивают на три части: токоведущие сборные шины размещают вверху, масляные выключатели помещают в средней, а линейные разъединители, трансформаторы тока и кабельные выводы — в нижней части.
Трехполюсные шинные разъединители отделяют от сборных шин полкой с проходными изоляторами для защиты сборных шин от дуги при неправильных операциях с разъединителями. Приводы разъединителей стараются расположить рядом с приводами масляных выключателей, что позволяет наиболее просто осуществить механическую блокировку между ними. Закрытое распределительное устройство напряжением 6—10 кВ показано на рис. 88.

Распределительные устройства сельских станций или подстанций выполняют, как правило, с одинарной системой сборных шин, поэтому их размещают в одноэтажных кирпичных или из железобетонных панелей зданиях. В последнее время все большее предпочтение при сооружении закрытых РУ отдают комплектным устройствам, снабжая их камерами, заранее собранными и изготовленными на специализированных заводах. Их применение значительно упрощает и ускоряет монтаж распределительных устройств, при одновременном его высоком качестве.

Комплектные распределительные устройства внутренней установки.

Рис. 89. Камера типа КСО-266:

а — схема, б — разрез камеры; 1— трансформатор; 2 — кварцевый предохранитель, 3 — разъединитель

δ)

Рис. 90. Камера КСО-266 с масляными выключателями: а — схема камеры, б — разрез камеры; 1, 4 — разъединители, 2 — масляный выключатель, 3 — измерительный трансформатор тока

Комплектные распределительные устройства для внутренней установки выполняются в виде отдельных металлических камер типа КСО (камера сборная одностороннего обслуживания) или в виде металлических шкафов типа КРУ. В камерах КСО оборудование и приборы жестко закреплены на опорных рамах из угловой стали, в в шкафах КРУ оборудование размещено на выкатных рамах — тележках, которые при необходимости можно выдвигать из шкафа.
Камеры КСО просты по конструкции, поэтому их можно изготовлять как на заводах, так и в мастерских монтажных организаций. После сборки их привозят на место установки и монтируют. Заводами Минмонтажспецстроя СССР изготовляются камеры типа КСО-266 на на·- пряжение 10 кВ с одинарной системой сборных шин. Они предназначены для установки в помещениях с колебаниями температуры от —5 до +35° С. Камеры КСО-266 комплектуются малообъемными масляными выключателями типа ВМГ-10 (или ВМГ-133) с приводами типов ПП-61, ПП-67 и ПЭ-11, автогазовыми выключателями нагрузки типа ВНП-17з, другой высоковольтной аппаратурой, ошиновкой, а также защитными и измерительными приборами. Разъединители и выключатели нагрузки снабжены стационарными заземляющими ножами и соответствующими блокировками, исключающими ошибочные операции с ними.

На рис. 89 показана схема камеры типа КСО-266 с установкой измерительного трансформатора напряжения. Трансформатор напряжения 1 типа НОМ-10 подключен к шинам через разъединитель 3 с заземляющими ножами типа РВЗ-10/400 и защищен кварцевым предохранителем 2 типа ПКТ-10. Над панелью размещен клеммный короб со световым карнизом. Габаритные размеры камеры (глубина, ширина и высота) составляют 1200 X 1000 X 2932 мм, а ее масса — около 500 кг.
Камеры КСО-266 с масляными выключателями имеют массу 750— 850 кг, их размеры соответственно составляют 1200 X 1000 X 3085 мм. Схема и разрез такой камеры с кабельным выводом на отходящую линию показаны на рис. 90. Масляный выключатель 2 подключен к шипам через шинный разъединитель 1 типа РВФ-10/600. Между выключателем и линейным разъединителем типа РВЗ-10/600 с заземляющими ножами установлен измерительный трансформатор тока 3. Выключатель снабжен пружинным приводом типа ПП-67. Сборные шины в камерах типа КСО располагаются над шкафами, вся аппаратура — внутри, а приборы управления и защиты — на наружной лицевой панели. Габаритные размеры камеры составляют 1200 X 1000 X 3085 мм.

Камеры типа КСО выполняются с различными схемами-ячейками, из которых можно при монтаже собирать требуемое распределительное устройство. Для соединения камер между собой (или двух рядов камер) предусмотрены шинные мосты, соединяющие камеры напрямую, или через секционные разъединители.
Камеры КСО-366 распределительных устройств напряжением 10 кВ предназначены для установки в помещениях с колебаниями температуры от —20 до +35 С. Они комплектуются разъединителями и выключателями нагрузки, защитными и измерительными приборами. В таких камерах могут быть установлены также выключатель нагрузки типа BНИз-17, разрядники и трансформаторы напряжения. Размер камер КСО-366 составляет 1000 X 1000 X 2080 мм, а их масса, в зависимости от оборудования, — от 250 до 340 кг.

• Назад
• Вперёд

В чем разница между открытым переходом и закрытым переходом?

вернуться в блог

Все о переключателях с открытым и закрытым переходом

Знаете ли вы разницу между закрытым и открытым переходом? Если нет, мы здесь, чтобы помочь.

В течение многих лет PSI Power & Controls помогает коммерческим предприятиям получить доступ к ведущим продуктам, включая наши автоматические и ручные переключатели, а также предохранительные разъединители и аналогичные продукты.

Ознакомьтесь с нашим руководством по продукту, чтобы узнать больше о наших услугах, свяжитесь с членом команды PSI Power & Controls или читайте дальше, чтобы узнать больше!

Свяжитесь со своим представителем сегодня!

Наша команда оценит ваши потребности и порекомендует подходящие продукты.

Разомкнутые и закрытые переключатели резерва

Автоматические переключатели резерва являются жизненно важной частью хорошо функционирующей системы резервного генератора, предлагая быстрое, безопасное и эффективное средство переключения на питание от генератора во время аварий, которые оставляют вас без электроэнергии . Но продукты ATS бывают самых разных типов, каждый из которых подходит для конкретных приложений и идеально подходит для уникальных потребностей. Из них закрытые и открытые переходные выключатели являются наиболее распространенными и широко используемыми. Различия кажутся небольшими, но они могут оказать заметное влияние на ваши операции.

Переключатель размыкания обеспечивает функцию переключения «размыкание перед замыканием». Это означает, что соединение с генератором устанавливается до отключения коммунальной службы, а затем, после безопасного установления соединения, быстро выполняется обмен. Коммутаторы с открытым переходом часто считаются наиболее экономичными и широко используемыми системами, поскольку они совместимы и подходят для большинства бизнес-операций и потребностей.

Автоматический ввод резерва с закрытым переходом  выполняет аналогичную, но немного другую функцию, используя функции «сделай перед перерывом», которые используют достижения в области современных электрических технологий. В этих системах два источника питания (сетевой и генератор/резервный) могут на короткое время перекрываться, что ограничивает или устраняет мгновенные скачки мощности, которые иногда могут создавать открытые системы.

И, по сути, это разница, на которую вы смотрите с системами ATS. И то и другое, как правило, может обеспечить вполне приемлемое решение, но есть отрасли, где более желателен закрытый переход. А именно, к ним, как правило, относятся медицинские учреждения, отрасли промышленности, в которых используется чувствительное оборудование и машины, центры обработки данных и аналогичные предприятия, которые предпочли бы избежать смены власти за доли секунды.

Выберите PSI Power & Controls для электрических решений

Какая система лучше всего подходит вам и потребностям вашего коммерческого бизнеса? Иногда бывает трудно принять решение, но в PSI Power & Controls мы рекомендуем обратиться к одному из наших специалистов за советом, а также заручиться помощью сертифицированного и лицензированного электрика.

Готовы воспользоваться преимуществами системы автоматического включения резерва для своего бизнеса? Ознакомьтесь с нашим руководством по покупке переключателя, чтобы узнать больше!

Дополнительная информация о переключателях ввода резерва

Ознакомьтесь со следующими ресурсами:

• Что делает переключатель ввода резерва и зачем он мне нужен?
• Что такое замкнутый автоматический переключатель?
• Типы автоматических переключателей резерва
• Плюсы и минусы автоматического ввода резерва

Автоматические переключатели: разомкнуты или замкнуты? | Consulting

Примечание редактора: Ниже приводится технический документ, подготовленный Джеймсом Дейли, по определению открытых и закрытых переключателей. Дейли является участником предстоящего в феврале 2003 г. круглого стола CSE M/E по распределительным устройствам и переключателям, а также является консультантом ASCO Power Technologies, Florham Park, N.J.

Какие факторы должны принимать во внимание инженеры при определении того, следует ли указать замкнутый или разомкнутый переключатель или трехполюсный или четырехполюсный автоматический переключатель? Как насчет изоляции автобусов?

Давайте сначала ответим на простой вопрос, изоляционная шина. Распределительное устройство и шина распределительного щита изолированы. Если вопрос касается инкапсулированной шины, то есть некоторые проблемы, которые необходимо решить. В распределительных устройствах среднего напряжения шина обычно герметизируется. Однако непрерывный номинал шины составляет 3 кА и ниже.

Проблема немного сложнее для слаботочных систем. Некоторые производители имеют функции инкапсуляции шины для непрерывных номиналов шины 3 кА и ниже. Наиболее вероятным стимулом для такого размещения является потребность в меньшей занимаемой площади системы, что уменьшает доступный объем для больших зазоров по воздуху и над поверхностью.

Для распределительных устройств, обслуживающих сеть, инкапсуляция шины практически не представляет проблемы. Для альтернативного источника питания, получаемого от нескольких параллельно включенных двигателей-генераторов на общей шине, номинальные значения системной шины часто превышают 3 кА и достигают 10 кА, а в будущем могут быть даже более высокие номинальные значения тока. Существует множество научных и инженерных соображений, которые определяют окончательную конструкцию автобуса. Чтобы упомянуть только два, рассмотрим скин-эффект и близость. Скин-эффект — это склонность тока протекать по внешнему периметру шины в энергосистемах переменного тока. Тенденция к увеличению сопротивления кожи увеличивается с квадратом силы тока. Экономика подталкивает конструкцию автобуса к использованию пластинчатого ламинирования с интервалами. Это обеспечивает циркуляцию воздуха, обеспечивающую конвекционное охлаждение. Системы с альтернативными источниками питания не должны зависеть от принудительного охлаждения. Сбои в системе охлаждения прекратят работу альтернативного источника питания на полную мощность.

Близость является результатом сквозного воздушного зазора параллельных фазных проводников противоположной полярности. При наличии двух параллельных проводников шины, разделенных некоторым расстоянием, по мере уменьшения этого расстояния магнитные поля токов — из-за притяжения и отталкивания полярности — будут вызывать протекание большего тока либо по внутреннему, либо по внешнему поперечному сечению шины. Это отрицательно скажется на экономичном использовании материала шины в поперечном сечении.

Следовательно, по мере увеличения длительной мощности автобуса можно ожидать большего тепловыделения для заданной конструктивной геометрии. Таким образом, можно ожидать потребность в более эффективном охлаждении автобуса. Инкапсуляция шины нарушает это требование. Большее расстояние между шинными борами противоположной полярности уменьшает эффект близости и увеличивает изолирующий воздушный зазор. Экономичное применение ламинирования и геометрии шинопровода снижает скин-эффект. Взятые вместе, эти соображения приводят к тому, что конструкция автобуса требует больших зазоров по воздуху и по поверхности. Такие конструкции уменьшают потребность в инкапсуляции шины и запрещают ее использование.

Открытый или закрытый
Переключение нагрузки должно быть открытым или закрытым? Стратегия передачи нагрузки должна быть наиболее надежной стратегией для приложения. Все системы альтернативного питания должны быть испытаны и испытаны под нагрузкой, которую они будут обслуживать при отключении предпочтительного источника питания. Наиболее надежной стратегией передачи является открытый переход. Эта стратегия будет отображать мигание индикаторов при тестовой передаче и повторной передаче после сбоя или проверки. Для моторных нагрузок синфазная передача эффективно смягчает явления обратной ЭДС для стратегии передачи с открытым переходом. При переключении первичной обмотки трансформатора между источниками питания бросок намагничивания можно избежать только путем переключения с замкнутым переходом. Учти это. При потере питания трансформатор переходит в режим открытого перехода, поэтому защитные функции системы должны быть настроены на игнорирование этого явления. В этом случае подойдет открытый переход.

Передача с закрытым переходом учитывает два системных ограничения. Первый касается восстановления нормальной работы основного объекта после возвращения предпочтительной энергосистемы к приемлемым условиям. Если используется переключение с закрытым переходом, критические нагрузки повторно переключаются без прерывания. Поскольку состав критической нагрузки обычно составляет менее половины потерь объекта, перезапуск некритических нагрузок может занять много времени. Переключение критических нагрузок с закрытым переходом позволяет персоналу установки перезапускать некритические нагрузки. В качестве дополнительной мысли, газоразрядное освещение высокой интенсивности с длительным временем повторного включения лучше всего подходит для стратегий передачи с закрытым переходом. Второе ограничение учитывает рейтинг переключателей нагрузки критической нагрузки по сравнению с рейтингом двигателя-генератора(ов). Когда критический сегмент нагрузки составляет 25 % или менее от номинальной мощности шины альтернативного источника питания, краткосрочное (&100 мс) переключение с замкнутым переходом является стратегией, которая может сделать тестирование системы практически прозрачным для работы объекта.

Генераторы с альтернативным источником энергии обычно приводятся в действие высокоскоростными дизельными двигателями с турбонаддувом (1800 об/мин). Эти двигатели становятся более отзывчивыми, когда эти турбонагнетатели наматываются. Это происходит при превышении примерно 40% номинальной мощности двигателя. Таким образом, если альтернативная система питания состоит из четырех нагрузок, каждая из которых равна приблизительно 20% номинальной мощности двигателя, может быть уместной стратегия поэтапной краткосрочной передачи нагрузки с замкнутым переходом.

Если сегмент критической нагрузки превышает 25 % номинальной мощности шины при переключении нагрузки, может потребоваться переключение плавной нагрузки с закрытым переходом, чтобы избежать недопустимых переходных процессов напряжения и частоты на альтернативном источнике питания. Стратегия переключения с плавной нагрузкой с закрытым переходом обеспечивает параллельную работу источников питания в течение более длительного периода времени, хотя обычно достаточно 20–30 секунд. В течение этого периода система управления безобрывным переключателем синхронизирует альтернативный источник питания с предпочтительным источником, подключает его параллельно, а затем увеличивает мощность двигателя и создает нагрузку, используя функцию линейного изменения. При обратном переключении на предпочтительный источник функция рампы медленно переключает нагрузку на предпочтительный источник. Одним из преимуществ переключения с плавной нагрузкой с замкнутым переходом является то, что он позволяет использовать нагрузку в операционных стратегиях снижения пикового потребления для приложений распределенной генерации, поскольку он уже включает в себя соответствующую релейную защиту.

Передающий переключатель должен быть трех- или четырехполюсным?
Возможные изменения конфигурации энергосистемы приводят к ряду различных способов обращения с нейтральным проводником систем переменного тока. При попытке принять наилучшее конструктивное решение для любой данной энергосистемы, включающей в себя как предпочтительный, так и альтернативный источник питания, может возникнуть путаница.

Национальный электротехнический кодекс, NFPA 70, устанавливает особые требования к обращению с нейтральным проводником и положениям по его заземлению. Целью заземления нейтрального проводника определенным образом является обеспечение защиты от непреднамеренного возбуждения токопроводящих поверхностей оборудования, корпусов, кабельных каналов и кабельных каналов. Очевидная мотивация — забота о безопасности людей и защите имущества от поражения электрическим током и опасности возгорания.

В начале 1970-х NEC был пересмотрен, чтобы включить требования по защите от замыканий на землю в определенных конфигурациях энергосистемы. Статья 230-95 требует защиты от замыканий на землю для глухозаземленных электрических сетей с напряжением более 150 вольт относительно земли, но не более 600 вольт между фазами для разъединителей с номинальным током 1000 ампер или более. Самая популярная система питания, встречающаяся в коммерческих, промышленных и институциональных объектах, — это 480/277 Y, трехфазная четырехпроводная. В результате достижений в области проектирования электроосветительного оборудования стало обычным делом выполнять объемное освещение в больших зданиях с помощью светильников на 277 В переменного тока. По мере того, как эта практика получила широкое распространение, количество случаев возгорания и возгорания электрооборудования стало увеличиваться. В ходе расследования было обнаружено, что при 277 В переменного тока среда для замыкания дуги на землю была улучшена. Поскольку дуговые замыкания имеют импеданс, довольно часто эти замыкания не обнаруживаются фазной максимальной токовой защитой до тех пор, пока не произойдет значительное повреждение. Поэтому возникла необходимость включить в код положения, которые обеспечивали бы защиту от дуговых замыканий на землю.

Ожидаемый ток при дуговом замыкании значительно меньше, чем ожидаемый при замыкании между фазами или между фазами и нейтралью. Следовательно, фазным устройствам максимальной токовой защиты требуется значительное время для распознавания и прерывания таких неисправностей. Поэтому было необходимо разработать средства обнаружения и прерывания искрения. Несколько производителей отреагировали на это, предоставив различные схемы обнаружения дугового тока замыкания на землю. Они зависели от наличия известного обратного пути тока дуги к нейтральной точке энергосистемы. Следовательно, преднамеренное обращение с заземлением нейтрального проводника стало еще более важным. Если необходимо надежно обнаружить дуговой ток замыкания на землю, необходимо знать обратный путь для этого тока, чтобы при необходимости можно было предпринять корректирующие действия.

Вопрос заземления или отсутствия заземления нейтрали источника питания влияет на стоимость электрораспределительного оборудования. Если два или более источника питания питают нагрузку, а нейтрали этих источников заземлены отдельно, может возникнуть необходимость переключения нулевого провода с фазными проводами при переключении нагрузки с одного источника на другой. Это увеличивает стоимость переключателей передачи. Следовательно, в качестве меры контроля затрат нейтраль не следует переключать, за исключением случаев крайней необходимости. В качестве дополнительного соображения, переключение нейтрального проводника должно выполняться таким образом, чтобы его переключающий контакт не прерывал ток. Отсутствие прерывания тока на этом контакте обеспечивает гарантированно низкое сопротивление на пути нейтрали.

Ток при дуговом замыкании на землю ограничивается падением напряжения на проводящем пути. Напряжение на дуге относительно постоянно. Таким образом, ток в дугогасительном пути равен (Esource — Earc)/Zpath. Этот ток дуги можно определить путем измерения тока в соединительной перемычке, соединяющей нейтральный проводник с заземлением системы. Его также можно обнаружить путем суммирования трехфазного тока и тока нейтрали в любой точке пути проводника. В однофазных и трехфазных токах алгебраическая сумма мгновенных токов в любой точке пути должна быть равна нулю. Если это не так, то ток течет за пределами расчетного пути и, следовательно, недопустим. В действительности из-за распределенной емкости между параллельными проводниками и землей (т. е. между фазными проводниками и стенкой канала, по которому проходят проводники), в пути возврата через землю всегда будет протекать некоторый ток. Однако, когда этот ток становится чрезмерным, если он остается непрерывным, это может привести к значительным повреждениям. Таким образом, установлено, что необходимы средства для обнаружения тока заземления и средства для различения допустимых и нежелательных токов.

NEC полностью определяет необходимые методы заземления, включая случаи, когда системы питания должны быть заземлены, а когда нет. Статья 250-20(b) устанавливает, когда энергосистема должна быть заземлена. Статья 250-20(d) гласит, что отдельно производные системы должны быть заземлены. Далее в примечании мелким шрифтом говорится, что, когда нейтральный проводник альтернативного источника питания жестко подключен к системе, обеспечиваемой услугами, этот альтернативный источник питания не считается отдельно производной системой. Что это значит?

Если отдельно взятые источники, отвечающие требуемым критериям Статьи 250-20(b), включают в себя альтернативный источник питания, нейтральный провод которого жестко соединен с проводником предпочтительного источника, то нейтраль альтернативного источника считается заземленной через землю в точке отключение предпочтительной исходной службы. Это означает, что бывают случаи, когда нейтраль источника питания генератора будет заземлена на нейтраль генератора, а иногда нет. Таким образом, возникает путаница при обращении с нейтральным проводом генератора.

Заземление нейтрали
Когда следует заземлять эту нейтраль? В оставшейся части этого обсуждения мы попытаемся предложить некоторые соображения при принятии этого решения. Есть несколько простых дифференциальных коэффициентов, которые указывают, когда нет необходимости отдельно заземлять нейтраль генератора. Во-первых, если кодом не требуется обнаружение замыкания на землю. Как правило, жесткое соединение нейтрали генератора с предпочтительной рабочей нейтралью исключает отдельное заземление нейтрали генератора. В любом месте, где профиль энергосистемы не подпадает под юрисдикцию статьи 250-20(b) NEC, подключение нейтрали источника генератора к нейтрали предпочтительного источника служит для ее эффективного заземления. Таким образом, для трехфазных четырехпроводных систем электропитания 480/277Y с номинальным током менее 1000 ампер (833 кВА) нейтраль генератора может быть напрямую подключена к предпочтительной рабочей нейтрали.

Кроме того, нейтраль генератора может быть напрямую подключена к предпочтительной рабочей нейтрали для всех трехфазных четырехпроводных систем питания 208/120Y. Там, где сеть 480/277 Y, трехфазная, четырехпроводная, а генератор установлен стационарно, нейтральный проводник может быть обработан таким образом, чтобы исключить необходимость переключения нейтрали. На следующем рисунке показана такая схема. Обратите внимание, что эта услуга ограничена максимальной мощностью 833 кВА, чтобы не ссылаться на статью 230-9.5 НЭК. Если защита от замыкания на землю не требуется, нейтраль генератора может быть жестко соединена с нейтралью обслуживания. Нейтраль обслуживания заземляется перемычкой между нейтралью главного распределительного щита и шиной заземления.

Когда услуга подпадает под действие статьи 230-95 NEC, нейтраль должна быть заземлена в каждом источнике и переключена там, где требуется координация обнаружения замыкания на землю.

Схема, показанная выше, представляет собой энергосистему, на которую распространяется статья 230-9 NEC.5. Если номинальная мощность превышает 1000 ампер (833 кВА), требуется защита от замыкания на землю. Код требует, чтобы защита отключалась от службы. Наличие автоматических переключателей резерва предполагает, что часть нагрузки на этом объекте имеет такое значение, что оправдывает установку альтернативного источника питания во избежание отключений. В этом случае может быть целесообразно расширить схему защиты от замыканий на землю также и на защиту параллельных цепей второго уровня. (НЭК ст. 230-95 FPN № 2)

Если защита от замыкания на землю срабатывает по коду и включен альтернативный источник питания, становится необходимым переключение нейтрали. Схема, показанная выше, иллюстрирует такое обстоятельство. Услуга больше, чем 1000 ампер. Следовательно, защита от замыкания на землю требуется как минимум при отключении основного питания. Если он установлен там, а заземление нейтрали генератора было выполнено через жесткое соединение с основной нейтралью обслуживания, замыкание на землю, когда генератор питает нагрузку, приведет к размыканию основного отключения. Это не отключит источник дугового разряда от генератора. Таким образом теряется координация. В энергосистеме, где нейтрали двух источников заземлены раздельно, требуется переключение нулевого провода нагрузки на источник, питающий нагрузку. (НЭК ст. 230-95 FPN № 3) Видно, что ток замыкания на землю будет возвращаться только к тому источнику, из которого он исходит. Это обеспечивает координацию схемы защиты от замыканий на землю.

В энергосистеме с несколькими предпочтительными источниками и несколькими генераторами можно легко координировать защиту от замыканий на землю. Показанная схема с несколькими источниками имеет двухстороннее обслуживание единичной подстанции от предпочтительного источника и нескольких генераторов, подключенных параллельно к общей шине. В этой схеме безобрывные переключатели имеют нейтральные переключающие контакты, где задействованы четырехпроводные нагрузки. Показанная схема защиты от замыканий на землю является лишь одной из многих альтернатив.

Схема защиты от замыканий на землю начинается с предпочтительных источников. Отмечается, что нейтрали двух предпочтительных служб подключены к общей нейтральной шине. Соединительная перемычка соединяет эту шину с шиной заземления только в одном месте. За этим соединением следят два реле тока. Первый настроен на отключение секционного выключателя через 12 циклов после начала неисправности. Это обеспечивает шесть циклов отключения датчиков замыкания на землю фидера. Второе реле тока отключит один или оба главных выключателя за 18 циклов, если неисправность не будет устранена ни связующим, ни соответствующим фидерным выключателем. Схема защиты от замыканий на землю на резервном источнике также обеспечивает селективную координацию. Однако, в зависимости от характера затронутой нагрузки, система обнаружения может либо отключиться, либо подать сигнал тревоги. Обратите внимание, что нейтрали генератора подключены к шине нейтрали распределительного устройства. Эта нейтральная шина соединена с шиной заземления распределительного устройства в одном месте, а реле тока контролирует это соединение. Датчики замыкания на землю на фидерах нагрузки и генератора будут установлены на шесть циклов. В то время как датчики фидера нагрузки могут не отключать свои соответствующие выключатели, датчики фидеров генератора отключат свои соответствующие выключатели. Их срабатывание выявляет искрение в генераторе и его фидере до выключателя на шине КРУ. Реле тока, определяющее соединение земли с нейтралью, работает в 12 циклах и, скорее всего, будет сигнализировать, а не отключаться.

Не всегда требуется отдельное заземление нейтрального провода генератора.