Sähköaseman virtakiskoasettelun suunnittelu: kaaviot, välykset ja välisäännöt

110 kV ulkopiha on 60 metriä pitkä, tulojohto laskeutuu länsipuolelle ja tilaaja haluaa kaksi muuntajapaikkaa sekä tilaa tulevalle kolmannelle. Yksirivinen kaavio on hyväksytty. Kysymys, joka pysäyttää projektin viikoksi, on paljon vähemmän lumoava: missä kisko tarkalleen ottaen kulkee ja kuinka monta tukirakennetta se tarvitsee?

Kiskon asettelu on järjestysongelma ennen kuin se on piirustusongelma. Kiinnitä ensin kytkentäjärjestely, lukitse sähkövälykset toiseksi ja aseta teräs ja eristeet viimeiseksi. Tiimit, jotka aloittavat tukipiirroksen, piirtävät sen yleensä uudelleen, koska tasonäkymässä runsaalta näyttävä välys selviää harvoin kauha-auton huoltotarkastuksesta.

Lyhyt vastaus: valitse järjestely vikatasosta ja huoltofilosofiasta, johda etäisyys korkeimmasta järjestelmäjännitteestä ja paikan saastetasosta ja mitoi sitten johdin jatkuvan virran ja oikosulkukestävyyden perusteella. Tuet, eristimet, ojat, tiet ja tulevat lahdet ovat kaikki seurausta näistä kolmesta päätöksestä.

Tarvitset ennen kuin piirrät mitään

Kerää nämä ennen ensimmäistä luonnosta. Jos jokin niistä puuttuu, ongelma siirtyy rakentamiseen, jossa korjaukset maksavat paljon enemmän kuin paperilla.

Nimellinen ja suurin järjestelmäjännite, joka määrää eristystason ja välillisesti koko pihan geometrian.
Jatkuva väylävirta sekä omistajan odottama kasvu seuraavien 10-15 vuoden aikana.
Oikosulkukestävyys: rms ja huippuvirta sekä kesto, tyypillisesti 1 tai 3 sekuntia.
Alueen rajat, olemassa olevat etenemisoikeudet ja suunta, johon kukin rivi tulee.
Saastetaso ja korkeus merenpinnasta, jotka molemmat laajentavat ryömintä- ja raivausvaatimuksia.
Ympäristön lämpötila-alue, tuulen nopeus ja seisminen vyöhyke rakenteelliseen kuormitukseen.
Redundanssisäännöt: mitkä piirit on pidettävä käynnissä, kun virtakisko tai katkaisija on kunnossa.

Viimeinen kohde ratkaisee rahan. 800 A:n virtakisko on nykyäänkin suunniteltu verkon tarjoamalle 25 kA:lle, koska tukivälit ja eristeiden kuormitus tulevat pikemminkin oikosulkuhuipusta kuin kuormitusvirrasta. Nosta vikatasoa myöhemmin ja rakennat teräksen uudelleen.

Kiskojen järjestelykaavion valitseminen

Järjestely on kauppaa kytkentäjoustavuuden ja sen välillä, kuinka monta katkaisijaa, erotinta ja paikkaa ostat, asennat ja huollat 30 vuoden aikana.

Taulukko 1: Sähköasemien yleiset virtakiskojärjestelyt ja niiden käytännön kompromissit.
Järjestely	Vaihdon joustavuus	Suhteellinen jalanjälki	Tyypillinen istuvuus	Tärkein kompromissi
Yksi virtakisko	Alin; linja-auton vika tai huolto katkaisee aseman	Pienin	Pienet sähköasemat, yksimuuntajapaikat	Yksinkertainen ja taloudellinen, mutta ei bussihuoltoikkunaa
Yksi virtakisko with sectionaliser	kohtalainen; osat voidaan eristää itsenäisesti	Pieni	Jakeluasemat kahdella syöttöjohdolla	Rajoittaa katkosta, mutta ei poista sitä
Kaksoiskisko	korkea; mikä tahansa syöttölaite voidaan siirtää kumpaan tahansa väylään	Suurempi, monistetuilla väylillä ja ylimääräisillä erottimilla	Siirtosolmut ja tärkeät teollisuuden sähköasemat	Korkeammat kustannukset ja monimutkaisempi lukitus
Pää- ja vaihtobussi	kohtalainen; syöttölaite siirtyy siirtoväylään katkaisijan huoltoa varten	Hieman suurempi	Kohteet, joissa katkaisijoiden huolto ei saa katkaista syöttöä	Siirron vaihtaminen vaatii tiukkaa menettelyä
Puolitoista katkaisijaa	Korkein; kaikki katkaisijat voidaan irrottaa menettämättä virtapiiriä	Suurin, eniten rakenteita	EHV-solmut ja kriittiset verkkoliitännät	Korkeimmat pääomakustannukset ja suojauksen monimutkaisuus

Käytännössä yksi kisko jaksottajalla kattaa suurimman osan 10 kV - 35 kV jakelutyöstä. Kaksinkertainen kisko ansaitsee hintansa, kun linja-auton menettäminen tarkoittaa tuotannon tai kaupunginosan menettämistä. Puolentoista katkaisijajärjestelyt kuuluvat solmuihin, joissa mitään virtapiiriä ei saa kytkeä pois katkaisijan ylläpitämiseksi.

Välit ja välit muokkaavat pihaa

Kun järjestely on vahvistettu, puhdistuma on se, mikä itse asiassa piirtää suunnitelman. Aloita korkeimmasta järjestelmäjännitteestä, suorita saaste- ja korkeuskorjaukset ja tarkista sitten tulos voimassa olevan standardin mukaisesti.

Taulukko 2: tyypilliset vaiheiden väliset ilmavälykset ulkoilmaeristetyille virtakiskoille; sovellettava standardi hallitsee aina.
Järjestelmän jännite	Tyypillinen pienin vaiheen välinen välys	Käytännön seuraus asettelun kannalta
10 kV	Noin 200 mm	Kompakti lahdet; sisäkäyttöiset kojeistot korvaavat usein avoimet virtakiskot
35 kV	Noin 400 mm	Ohut paikat, yksitasoiset virtakiskorakenteet ovat yleisiä
66 kV	Noin 700 mm	Lahden leveydet kasvavat nopeasti; tukirakenteet kohoavat
110 kV	Noin 1000 mm	Kaksitasoiset sijoittelut kiskot erottimien yläpuolella
220 kV	Noin 1800 mm	Pitkät jännevälit, raskaat rakenteet, leveät kulkutiet
500 kV	Noin 3800 mm	Pihasuunnittelua hallitsevat raivaus ja korona

Siitä seuraa kaksi seurausta. Ensinnäkin 220 kV jaardi on noin kolme kertaa leveämpi kuin samaa virtaa kuljettava 35 kV jaardi. Toiseksi jännevälillä on yhtä paljon merkitystä kuin välyksellä. Pylväseristimissä on yleensä jäykkiä putkimaisia virtakiskoja 6–12 metrin jännevälillä, ja jännevälin on oltava riittävän lyhyt, jotta oikosulkuhuippu ei ylikuormita eristettä, tukea tai itse johtimia.

Johtimen ja eristeen sovittaminen layoutiin

Johtajan valinta seuraa layoutista, ei päinvastoin. Siellä missä välykset tulevat helposti, paljaat alumiini- tai kupariputkimaiset virtakiskot pylväseristimissä ovat taloudellinen ratkaisu: jäykkä, helppo tarkastaa ja helppo laajentaa, kun uusi lokero lisätään.

Aluminum Alloy Tubular Bus Bar for High-Voltage Systems

Alumiiniseoksesta valmistettu putkimainen virtakisko korkeajännitejärjestelmiin Tämä jäykkä 6063G alumiiniseoksesta valmistettu putkimainen virtakisko sopii asetteluihin, joissa on runsaasti välyksiä, ja se tarjoaa korkean mekaanisen lujuuden ja johtavuuden. Näytä tuote →

Ahtaissa paikoissa, kuten sisäkojeistohuoneessa, kompaktissa teollisuuslaiturissa, tuuliturbiinitornissa, tunnelissa tai katolla sijaitsevalla sähköasemalla, paljaat johtimet eivät voi kohdata vapaata tilaa käytettävissä olevan leveyden mukaan. Eristetyt putkimaiset virtakiskot ratkaisevat tämän asettamalla eristyksen johtimeen ilman luottamuksen sijasta, minkä vuoksi ne ovat myös yhä yleisempiä jälkiasennusprojekteissa, joissa on kiinteä rakennusmitta. The täysin eristetty putkimainen virtakisko alue kattaa useimmat näistä rajoituksista.

Kolme eristysjärjestelmää käsittelee useimmat tapaukset. Epoksihartsityhjiövaletut virtakiskot antavat kovan, mitoiltaan vakaan kuoren, joka sopii kosteaan tai saastuneeseen ympäristöön. EPDM-silikonikumi säilyttää joustavuuden ja vaimentaa lämpöliikettä. PTFE sopii sovelluksiin, joissa kemikaalien kestävyys ja pieni halkaisija ovat tärkeitä.

Fully Insulated Epoxy Resin Cast Tubular Bus Bar

Täysin eristetty epoksihartsivalettu putkimainen väyläkisko Tämä täysin eristetty epoksihartsivalettu virtakisko tarjoaa kovan, mitoiltaan vakaan kuoren kosteaan tai saastuneeseen ympäristöön keski- ja matalajännitteisessä sisäkäytössä. Näytä tuote →

Keski- ja matalajännitteellä rakennusten sisällä väyläjärjestelmät korvaavat kaapeleita, joissa välioton joustavuus, ennustettava lämmönpoisto ja helpompi vianpaikannus ovat tärkeämpiä kuin alhaisin ensikustannus.

Fully Insulated High and Low Voltage Busway System

Täysin eristetty korkea- ja matalajänniteväyläjärjestelmä Tämä täysin eristetty väyläjärjestelmä tarjoaa kompaktin jaetun kotelorakenteen sähkönjakelua varten, joka sopii jälkiasennus- ja laajennusprojekteihin, joissa tilaa on rajoitetusti. Näytä tuote →

Maadoitus, pääsy huoltoon ja tilaa kasvaa

Kiskojen geometrian ja maadoitusrakenteen tulisi liikkua yhdessä. Maadoitusverkon jalanjälki seuraa johtimien reittejä, joten suunnitteluvaiheessa myöhässä siirretty virtakisko pakottaa maadoitustutkimuksen uusiksi, ja askel- ja kosketusjänniterajat yleensä kiristyvät kuin rentoutuvat.

Säilytä kulkutiet 3,5–4 metriä leveinä, ja muuntajapaikalla on vapaa kääntöalue.
Jätä riittävästi kulkutietä, jotta teknikko voi käyttää erottimia menemättä vapaalle alueelle.
Reititä kaapelikaivannot niin, etteivät ne mene ristiin kiskotukien alla, jotka saattavat vaatia vaihtoa.
Varaa sille yksi varapaikka tai ainakin fyysinen tila maadoitusliitäntöineen.

Käytännön suunnittelusarja

Vahvista sähkötiedot: jännite, jatkuva virta, vikataso ja kesto.
Valitse virtakiskojärjestely redundanssivaatimuksesta, ei tavan mukaan.
Johda etäisyydet korkeimmasta järjestelmäjännitteestä sekä saaste- ja korkeuskorjauksista.
Kokoa johdin jatkuvaa virtaa ja oikosulkulämpökäyttöä varten.
Aseta jänneväli ja tukiväli oikosulkuvoiman huipusta.
Aseta tuet, perustukset, tiet ja ojat suunnitelmaan ja tarkista sitten huoltoyhteydet.
Tarkista suojavyöhykkeet, lukitukset ja maadoitukset lopullista fyysistä sijoittelua vastaan.
Tarkista piirustus toimintatiimin kanssa ennen kuin se jäädytetään; he löytävät pääsyongelman, jonka olet unohtanut.

Missä virtakiskoasettelut yleensä menevät pieleen

Kokoa virtakisko vain kuormavirtaa varten ja sen jälkeen havaitaan, että tukiväliä säätelee vikavoima.
Matalan etäisyystaulukon käyttäminen yli 1000 metrin korkeudella.
Unohtamalla, että saastetaso leventää virumista, mikä pidentää eristeitä ja nostaa rakenteiden korkeutta.
Erottimen sijoittaminen kohtaan, jossa käyttökahva päätyy turvaetäisyyden sisään.
Fyysistä tilaa ei jätetä tulevalle lahdelle, mikä pakottaa myöhemmin täyden pihan uudelleenjärjestelyn.
Joustavan johtimen valinta, jossa jäykkä putkimainen virtakisko olisi puolittanut jänteen ja teräksen.

Usein kysytyt kysymykset

Kuinka leveä sähköaseman virtakiskopaikan tulee olla?

Laatikon leveyttä ohjaa normaalisti tilan levein välys sekä työtila, ei johtimen halkaisija. 110 kV:n ulkolahdelle on tyypillistä 8-12 metrin etäisyys vaihekeskittymien välillä; 35 kV:lla 3-5 metriä riittää usein. Varmista aina sovellettavan standardin ja kojeiston mittojen mukaisesti.

Pitäisikö virtakiskon olla erottimien ylä- vai alapuolella?

Yllä useimmissa ulkoilmaeristetyissä malleissa, jotta erottimen huolto voidaan tehdä ilman jännitteistä virtakiskoa. Kompromissi on korkeammat rakenteet ja pidemmät eristeet. Yksitasoiset asettelut säästävät terästä, mutta vaikeuttavat pääsyä.

Jäykkä putkimainen virtakisko vai joustava johdin?

Jäykät putkimaiset virtakiskot sopivat lyhyille, puhtaille jänteille ja vähentävät rakenteen korkeutta ja määrää. Taipuisat johtimet kestävät paremmin pitkiä jännevälejä, seismistä liikettä ja epätasaista tuen painumista. Päätös perustuu yleensä jännepituuteen ja siihen, kuinka paljon terästä olet valmis rakentamaan.

Jos yllä olevaa järjestystä noudatetaan, layout-piirustus lakkaa olemasta neuvottelu ja siitä tulee seuraus sähköisistä päätöksistä. Aloita järjestelystä, johda välykset ja kokoa sitten laitteisto. Jos työskentelet tietyn pihan läpi, insinöörimme voivat tarkistaa yksirivisen kaaviosi ja työpaikan rajoitukset ja ehdottaa johdin- ja eristysyhdistelmää, joka sopii tilaan, joka sinulla on. Voit tavoittaa tiimin kautta yhteydenottosivu .