Kytkinlaitteet
Kojeisto on järjestelmä, jossa sähköinen energia on jakautunut. Muuntajat on usein järjestetty kytkinlaitteiden läheisyyteen .
Yleistä tietoa
Varsinainen tehonjako ja kuormien tai kuluttajien ryhmittely tapahtuu kytkinlaitteissa . Kytkinlaitteet muodostavat kiskojensa avulla korkea- , keski- ja matalajänniteverkkojen "solmut" . Solmusta saapuvia ja lähteviä viivoja kutsutaan haaroiksi. Eristetään syöttölaitteet, syöttölaitteet ja kytkennät muihin verkon solmuihin. Solmuille ( solmujoukko ) odotettavissa olevan korkean käyttövirran , suurten haarojen lukumäärän ja suurille kaapelin poikkileikkauksille tarvittavan liitäntätilan vuoksi "solmut" toteutetaan kiskoina.
Käytännössä kaikki kytkinlaitteen haarat on kytketty verkkosolmun kiskoon kytkinlaitteiden avulla. Häiriöiden sattuessa kytkinlaitteet mahdollistavat verkon topologian muuttamisen ja laitteiden aktivoinnin ja maadoituksen huoltotöitä varten. Jännitetasosta riippuen tehdään ero matala-, keski- ja suurjännitekytkinlaitteiden välillä.
Kaapelipuutarhat lasketaan myös kytkinlaitteiksi, vaikka niissä on vain erotinyksiköt, jos ollenkaan.
Kytkinlaitteita koskevat vaatimukset
Jännitetasosta, rakenteesta ja tilanteesta riippuen kytkinlaitteille on erilaisia vaatimuksia:
- Turvallisen käytön varmistaminen
- Jännitteisten osien kapselointi, osiointi ja peittäminen (sisätiloissa)
- Erotus- ja maadoitusvaihtoehto huoltotöissä
- Huollettavuus
- vähän tilaa
- Kosketusyhteyksien pitkäaikainen eheys
- Jännitteisten osien lämmityksen rajoittaminen
- Ulkoilmajärjestelmissä laaja maadoitusverkko ja salamanestolaitteet
Matala ja keskijännite
Pien- ja keskijännitteen kytkinlaitteet asennetaan yleensä suljettuihin rakennuksiin. Vaikka pienjännitekojeistot sijaitsevat suljetuissa kaapeissa normaalihuoneissa, keskijännitekojeistot sijaitsevat sopivissa kytkentähuoneissa ns. Kytkentäkennoissa, jotka on kytketty toisiinsa ns. Kiskoilla. Tärkeydestään riippuen ne on varustettu yhtenä kiskona (pituussuuntaisesti erotettuna), kaksoiskiskona tai kolminkertaisena kiskona.
Kiskojen alueellisesti erotettu järjestely mahdollistaa työn kytkentäkaapissa viiden turvallisuussäännön mukaisesti . Vain solun toimittanut haara on kytkettävä pois päältä ja maadoitettava . Kiskoa suunniteltaessa käytetään alumiini- tai kuparitankoja , joiden on kuljettava suurin sallittu jatkuva kuormitusvirta; tämä koskee itse kiskoja samoin kuin ruuviliitoksia toisiinsa ja vaihehaaroja erottimiin , katkaisimiin ja muihin laitteisiin.
Alumiinikiskot pyrkivät virtaamaan teräsruuvien tuottaman kosketuspaineen vaikutuksesta, minkä vuoksi lämmitys käytön aikana heikentää asteittain ruuviliitäntöjä ja jopa tuhoaa ne. Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kiinnityslevyjen käyttö pitää kiskon painovoimat vakiona laajentamalla kiinnityslevyä pituudeltaan. Teräsruuvien, joissa on päällekkäiset kiskot, järjestelyä säännellään VDE-asetuksella.
Nykyaikaiset keskijännitekojeistot ovat täysin kapseloituja, ts. H. kaikkiin aktiivisiin osiin, kuten kiskoihin ja kytkinlaitteisiin, ei ole pääsyä normaalin käytön aikana. Tämä edellyttää kiskoyhteyksien ja kytkinlaitteiden suurelta osin huoltovapaata rakennetta. Huipputason kaasurikkiheksafluoridia (SF 6 ) käytetään eristävänä väliaineena hermeettisesti suljetulle kiskotilalle kaasueristeisissä kytkinlaitteissa tai erilaisista valuhartsista valmistetusta kiinteästä eristyksestä viimeisimmän suunnittelun mukaan. Ovat myös käytetty kojeisto vaihtoehtoisia kaasuja (perustuen fluori - ketonit ) tai eristävä tyhjiö. Kytkinlaitteet on suunniteltu tyhjiökytkentälaitteiksi tai myös kaasueristeisiksi nimellisjännitteen ja oikosulun katkaisukyvyn mukaan.
Jos kenttien asettamisessa vaaditaan suurta joustavuutta (esim. Useita toimintoja kenttää kohti), klassinen ilmankytkinlaite eristysväliaineena tarjoaa enemmän vapautta suunnitteluun ja laajentamiseen. Niitä käytetään pääasiassa teollisuudessa, jossa standardoidut pienikokoiset kytkinlaitteet saavuttavat mahdollisten toimintojensa rajat. Näille kytkinlaitteistoille on saatavana pääosin huoltovapaita kytkinlaitteita tyhjiökytkimillä, kuten kaasueristettyjä kytkinlaitteita (GIS). Toisaalta uudisrakentamisen ja muuntajaasemien päivittämisen yhteydessä käytetään enimmäkseen vakioitua kompaktikytkinlaitetta (rengaskaapelikytkinlaite yhdestä kolmeen muuntajan lähtöä), joissa on kiinteä eristys tai GIS-suunnittelu.
Korkea ja erittäin korkea jännite
Kytkinlaitteet suurille ja erittäin suurille jännitteille on rakennettu joko ulkona oleviksi kytkinlaitteiksi tai kaasueristeisiksi kytkinlaitteiksi . Ero on eristekaasun, kuten rikkiheksafluoridin, käytössä, mikä tarkoittaa, että täysin kapseloitu kytkinlaite voidaan sijoittaa paljon kompaktimmin ja pienempään tilaan.
Kaasulla eristettyjen kytkinlaitteiden tilantarve on noin 1/10 ulkokytkinlaitteiden tilavuudesta, mikä tarkoittaa, että nämä järjestelmät voidaan sijoittaa halliin. Kustannukset ja ylläpito ovat kuitenkin korkeammat kuin ulkona olevissa kytkinlaitteissa, minkä vuoksi kaasueristettyjä järjestelmiä käytetään pääasiassa tiheästi rakennetuissa ja vähän tilaa saavissa kaupunkialueilla.
Erityinen kytkinlaite
Erityiset kytkinlaitteet ovat muunnosasemia suurjännitteisille tasavirralähetyksille (HVDC) ja vetovirranmuunninasemille . Eräs toinen erityinen kytkinlaite löytyy suurten lähettimien antennikytkimistä, joilla on kytkettävissä olevat suuntaviivat. Kantoaaltotaajuussignaalien välitysasemat tai kantotaajuussignaalien irrottamisjärjestelmät ovat myös erityinen tyyppi .
Turvallisuussäännöt
Valtuuttamattomat henkilöt eivät pääse kytkinlaitteisiin osittain saatavilla olevien suurjänniteosien vaaran vuoksi. Saksassa järjestelmät on varustettava lukituilla ovilla, jotka voidaan avata sisältä ( paniikkilukko ). Ulkoyksikön on oltava ympäröity 1,80 metriä korkealla aidalla, joka on usein kytketty aseman maahan tai erillisellä potentiaalin säätörenkaalla. Pääsy alueille, joissa on korkeajännitteisiä järjestelmiä, ja niiden käyttö on mahdollista vain asianmukaisesti koulutetuille ja opastetuille henkilöille.
tarina
Ensimmäiset kytkinlaitteet olivat hyvin yksinkertaisia, koska kaikki tarvittavat komponentit kiinnitettiin seinään. Kun järjestelmät asennettiin myöhemmin puupaneeleihin , voitiin puhua kojeista kapeammassa merkityksessä ensimmäistä kertaa . Välttää tulipalot oli puinen lopulta liuskekivi tai marmoria vaihdettava. Tämä meni käsi kädessä edistyksen kanssa, koska kytkin- ja mittalaitteet voitiin kiinnittää eteen, kun taas kaapelointi tehtiin takana.
Vaikka henkilöstö oli alun perin aktiivinen paikan päällä suorittaakseen yksittäisiä kytkentätoimintoja manuaalisesti, 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla sekä kytkinlaitteet että sähköasemat oli varustettu ohjaustekniikalla ja yhä useammin kauko-ohjattavina keskushallinnoista. Nykyään kytkinlaitteet ja sähköasemat kuuluvat järjestelmiin, joilla on korkein automaatiotaso. Jopa muutama sata kytkinlaitetta ja sähköasemaa ohjataan ja valvotaan automaattisesti keskusohjauskeskuksesta. Henkilöstö on paikalla vain tarvittaessa esimerkiksi huoltotöitä varten.
Katso myös
kirjallisuus
- Manfred Lindmayer (Toim.): Kytkinlaitteet. Springer, Berliini 1987, ISBN 3-540-16706-4
- Adolf J.Schwab: Sähköenergiajärjestelmät - sähköenergian tuottaminen, kuljetus, siirto ja jakelu , Springer, 2006, ISBN 3-540-29664-6
- Hennig Gremmel (Toim.): ABB: n kytkinlaitteen käyttöopas. 12., muokkaus. Toim., Cornelsen, Berliini 2011, ISBN 978-3-06-450726-5
- Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft (Hrsg.): AEG- lisäkirja sähkövalo- ja sähköjärjestelmille . 6. painos. W. Girardet, Essen 1953.