Czym jest średnie napięcie i jak działa?

Sieć średniego napięcia jest częścią jednego z trzech zakresów napięcia elektrycznego i ma swoje własne charakterystyki techniczne

Podobnie jak droga, energia elektryczna krąży w sieci elektroenergetycznej, przewodząc ją od punktów wytwarzania do punktów zużycia, takich jak nasze domy, miejsca pracy, infrastruktura i usługi publiczne… Ale ta ścieżka, na pierwszy rzut oka prosta, przypomina raczej drzewo z niezliczonymi gałęziami, pełne dylematów i niuansów, w zależności od tego, skąd pochodzi energia elektryczna i jak jest wytwarzana, jak blisko siebie znajdują się obszary zużycia energii elektrycznej, czy istnieją systemy magazynowania energii, czy też rodzaj napięcia, w którym jest ona transportowana. Dzisiaj zatrzymamy się, aby wyjaśnić jedną z trzech głównych gałęzi elektryczności, średnie napięcie, i co je charakteryzuje i odróżnia od dwóch pozostałych rodzajów istniejącego napięcia elektrycznego.

Oczywiste jest, że zanim zaczniemy mówić o średnim napięciu, musimy zrozumieć, co rozumiemy przez napięcie elektryczne i jakie istnieją jego rodzaje. Napięcie elektryczne to miara (technicznie rzecz biorąc, wielkość fizyczna), która pozwala nam obliczyć różnicę potencjałów elektrycznych między dwoma punktami w sieci. Byłoby to coś w rodzaju przepływu – w terminologii rzecznej – jaki kabel może wytrzymać w swojej linii; im większy potencjał elektryczny (większa ilość lub ładunek elektryczny), tym większe napięcie sieć jest w stanie transportować i/lub obsługiwać w sposób kontrolowany i wydajny.

Napięcie, zazwyczaj wyrażane w woltach, kilowoltach lub megawoltach, wskazuje na pojemność sieci w każdym punkcie. Wykorzystując podobny model jak w transporcie drogowym, liczby te pokazują przybliżoną liczbę kilometrów, jaką energia elektryczna może pokonać z jednego punktu sieci do drugiego. Zatem, jeśli założymy, że sieć elektroenergetyczna ma napięcie 1000 kV (1 megawolt), będzie ona miała pojemność umożliwiającą przesył energii elektrycznej linią o długości 1000 km. Ciekawe, prawda?

Istnieją zatem trzy główne rodzaje napięcia: wysokie, średnie i niskie. Rozróżnimy je w zależności od ilości energii elektrycznej, jaką są w stanie wyprzeć, oraz od tego, jak blisko lub daleko od punktów poboru znajduje się każde z nich. Zazwyczaj napięcie jest wyższe w pierwszych fazach transportu energii, gdzie potrzebny jest większy potencjał elektryczny, aby zwiększyć „przepływ” i spróbować zmniejszyć straty.   

Sieć średniego napięcia i jej charakterystyka

Średnie napięcie zwykle pojawia się na scenie gdy chodzi o dystrybucję energii, która dociera przez duże linie wysokiego napięcia, które wszyscy znamy. W tym momencie energia elektryczna przechodzi przez podstacje elektryczne — centra przetwarzania energii elektrycznej, które działają jako dystrybutory energii dla odbiorców — gdzie różne elementy rozdzielnicy dostosowują energię, aby kontynuować jej podróż. Zwykle za średnie napięcie uważa się napięcie mieszczące się w zakresie od 1 do 36 kV; Dlatego też każdy element rozdzielnicy elektrycznej pracujący w tych zakresach jest elementem sieci średniego napięcia.

Podczas gdy wysokie napięcie jest bardzo dobrze rozpoznawalne dla naszego oka — głównie ze względu na wspomniane już słupy i linie — średnie napięcie jest dla nas bardziej subtelne; po opuszczeniu podstacji biegnie — przynajmniej w Europie — przez sieci podziemne, które nie są widoczne gołym okiem, aż dotrze do centrów dystrybucji i rozdziału niskiego napięcia, obecnie znajdujących się w pobliżu punktów poboru. Najbardziej rozpoznawalnym elementem, po którym można poznać, czy w pobliżu znajduje się sieć SN, jest centrum transformacji, którego wygląd jest bardzo łatwy do odróżnienia, ponieważ jest to prefabrykowany betonowy budynek, który wyposaża rozdzielnicę w celu transformacji elektrycznej ze średniego na niskie napięcie i znajduje się — na powierzchni lub pod ziemią — bardzo blisko głównych punktów poboru.

Które elementy rozdzielnicy elektrycznej pracują w medium?

Aby cała ta podróż działała jak w zegarku, niezbędny jest zestaw elementów i/lub maszyn elektrycznych, zwanych również rozdzielnicami elektrycznymi, które działają wydajnie i w skoordynowany sposób, przekształcając napięcie. Znajdują się one w centrum transformacji, które odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu, że energia dotrze do celu. Przyjrzyjmy się, czym one są.

• Transformator elektryczny: Jest głównym bohaterem przekładnika prądowego i jest elementem elektrycznym, który umożliwia zwiększanie lub zmniejszanie napięcia obwodu elektrycznego w celu późniejszej dystrybucji.
• Ogniwa dystrybucyjne: Ogniwo – będące złożonością i rozwojem technologicznym centrum – służy do różnych funkcji w zależności od rodzaju, ale byłoby jak duży przełącznik, który odcina lub przepuszcza prąd elektryczny. Aby to osiągnąć, niezbędny jest postęp technologiczny, który doprowadził do uzyskania rozwiązania, które pozwala na pracę sieci przy średnich napięciach z pełnym bezpieczeństwem dla operatora i sieci w najbardziej niekorzystnych warunkach.
• Jednostki zabezpieczające, sterujące i automatyzujące: Te elementy stanowią jedną z głównych rewolucji w sieciach średniego napięcia ostatnich lat. Ich funkcje, od zdalnego sterowania transformatorami średniego napięcia po raportowanie, diagnostykę i automatyzację, umożliwiły wprowadzenie inteligencji do sieci, co czyni je kluczowym sojusznikiem w jej inteligentniejszym działaniu.
• Panel niskiego napięcia: Chociaż technicznie jest to element pracujący przy niskim napięciu, odpowiada on za podział prądu, który ma być bezpiecznie transportowany bezpośrednio do punktów poboru. W ten sposób panel BT dystrybuuje i chroni energię w naszych domach.