Czym jest ogniwo średniego napięcia i do czego służy?

Rozdzielnica średniego napięcia jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych elementów sieci elektroenergetycznej, a jej rola jest kluczowa dla prawidłowego funkcjonowania sieci.

Obserwacja sieci elektroenergetycznej przypomina obserwację rozległej i złożonej pajęczyny – niekończących się linii, które przeplatają się i tworzą węzły, przez które przepływa energia elektryczna, zaspokajając nasze potrzeby jako konsumentów. Węzły te zawierają liczne elementy technologiczne, będące częścią tzw. urządzeń elektrycznych, i są zlokalizowane w różnych punktach. Każdy z nich pełni inną funkcję, ale wszystkie mają wspólny cel: zapewnienie, że energia dociera do końcowych punktów poboru w sposób ciągły, wydajny i bezpieczny. Podczas gdyszczegółowo omówiliśmy główne elementy tego sprzętu elektrycznego i ich globalne funkcje, dzisiaj skupimy się na jednym z najbardziej istotnych i znanych systemów: rozdzielnicy średniego napięcia, zwanej również rozdzielnicą dystrybucyjną.

Te cuda techniki – będące efektem dziesięcioleci rozwoju i inżynierii stosowanej w sektorze energetyki – odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu efektywnego zarządzania siecią elektroenergetyczną. Pomagają zapobiegać potencjalnemu uszkodzeniu pozostałych urządzeń elektrycznych w przypadku problemów z napięciem, prądem i/lub częstotliwością, co miałoby wpływ na odbiorców końcowych i czego należy za wszelką cenę unikać. Rozdzielnica odbiera energię elektryczną i dystrybuuje ją do transformatora, umożliwiając mu regulację napięcia wejściowego. Mówiąc prościej, działa jak gigantyczny przełącznik o skali napięć elektrycznych.

Co więcej, rozdzielnica wykracza poza tę rolę, chroniąc transformator i pozostałe elementy łańcucha dystrybucyjnego, takie jak rozdzielnica niskiego napięcia, przed ewentualnymi zakłóceniami sieci. Innymi słowy, rozdzielnica działa jak duże bezpieczniki, zapobiegając uszkodzeniom innych podzespołów w przypadku wahań napięcia.

Wszędzie tam, gdzie użytkownik końcowy potrzebuje energii elektrycznej, obecne są rozdzielnice średniego napięcia. Służą one do dystrybucji energii elektrycznej z linii przesyłowych wysokiego napięcia do odbiorców końcowych, w szczególności w zastosowaniach przemysłowych, takich jak fabryki, kopalnie, lub do podłączania odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna, wodna czy wiatrowa, do sieci elektroenergetycznej. Dlatego elementy te mają kluczowe znaczenie dla funkcjonowania sieci elektroenergetycznej, a w szczególności dla funkcjonowania naszego społeczeństwa.

Jaką technologię zastosowano w rozdzielnicach dystrybucyjnych?

Aby wykonywać wszystkie te funkcje, rozdzielnice pracują pod wysokim napięciem elektrycznym. Przepływa przez nie prąd – zarówno wysokiego, jak i średniego napięcia – co wymaga stabilnego, bezpiecznego i niezawodnego rozwiązania technologicznego, spełniającego wymagania techniczne każdej instalacji. Nie jest to łatwe zadanie z punktu widzenia projektowania i produkcji. Prąd przepływa przez sieć elektroenergetyczną i musi być doprowadzony do innych komponentów lub w razie potrzeby przerwany.

Najbardziej zaawansowana rozdzielnica średniego napięcia wykorzystuje technologię znaną jakoGIS(Rozdzielnice z izolacją gazową). To rozwiązanie wykorzystuje różnego rodzaju gazy jako izolatory, tworząc szczelną barierę wewnątrz metalowej obudowy, w której dynamiczne elementy rozdzielnicy oddziałują na siebie, umożliwiając bezpieczną i wydajną pracę. Wśród tych gazów,SF6(sześciofluorek siarki) wyróżnia się tym, że od dziesięcioleci jest dominującym izolatorem w branży, a także nowymi i innowacyjnymi rozwiązaniami opartymi naprzemysłowe powietrze naturalne, takie jak te wdrożone przez Ormazabal w ichcgm.zero24 I sbp.zero24rozwiązań. Technologia ta jest wynikiem ponad 10 lat ciągłych badań i stanowi ewolucyjny krok w kierunku zrównoważonej technologii.

Rodzaje rozdzielnic średniego napięcia

Jak wspomniano wcześniej, rozdzielnice mogą działać w różnych konfiguracjach, w zależności od ogólnych potrzeb instalacji elektrycznej. Jednym z głównych postępów w technologii rozdzielnic jest możliwość łączenia wielu jednostek, powszechnie określana w branży elektrycznej jako „łączenie rozdzielnic”. To rozwiązanie pozwala na współpracę różnych konfiguracji rozdzielnic, z których każda ma swoją specyficzną funkcję, w ramach zunifikowanego systemu. Obwód elektryczny przechodzi przez kilka jednostek, z których każda spełnia inne zadanie, tworząc kompletne rozwiązanie.

Rodzaje rozdzielnic według funkcji

Spośród różnych typów rozdzielnic, najczęściej spotykane są:

• Rozdzielnica wejściowa/wyjściowa:Łączy i rozłącza instalacje elektryczne wchodzące i wychodzące z systemu rozdzielnicy.
• Rozdzielnica szynowa:Stosowane jako ochrona mechaniczna przewodów podłączonych do szyn zbiorczych, zwykle spotykane w instalacjach nie wymagających ochrony elektrycznej.
• Zabezpieczenie bezpiecznikowe rozdzielnicy:Zapewnia ochronę transformatorów średniego napięcia opartą na bezpiecznikach.
• Rozdzielnica wyłącznikowa:Zapewnia ochronę transformatora, umożliwiając znacznie szybszą obsługę i przywracanie działania obwodu niż tradycyjne rozdzielnice zabezpieczające.

Rodzaje rozdzielnic według faz dystrybucji

Aby zrozumieć różne typy rozdzielnic średniego napięcia, konieczne jest poznanie ich funkcji w systemie dystrybucji. W zależności od zapotrzebowania na moc instalacji lub węzła, rozdzielnice dzieli się na dwie kategorie: rozdzielnice pierwotne i rozdzielnice wtórne.

• Podstawowa sieć dystrybucyjna:Jest to faza systemu dystrybucji energii elektrycznej, w której energia elektryczna dociera do stacji elektroenergetycznych, gdzie jest przetwarzana i dystrybuowana pod średnim napięciem do następnego etapu sieci lub bezpośrednio do odbiorców elektrochłonnych, np. zakładów przemysłowych.

  • Rozdzielnica rozdziału pierwotnego:Zlokalizowane dalej od punktów poboru, głównie w podstacjach elektrycznych, działają jak duże przełączniki, chroniąc resztę instalacji. Można je również znaleźć w przemysłowych odbiornikach o dużym zapotrzebowaniu lub źródłach wytwarzania energii, takich jak podstacje energii odnawialnej.

• Sieć dystrybucji wtórnej:Ta faza dostosowuje poziomy napięcia, aby bezpiecznie i efektywnie dotrzeć do punktów poboru energii, takich jak domy, biura i szpitale. Opiera się ona na podstacjach średniego napięcia, które obniżają napięcie do niskiego napięcia wykorzystywanego przez użytkownika końcowego.

  • Rozdzielnica rozdziału wtórnego: Znajdujące się w pobliżu centrów poboru energii, te rozdzielnice są niezbędne do transformacji napięcia ze średniego na niskie. Zazwyczaj znajdują się w podstacjach lub w pobliżu odbiorcy końcowego, obok innych krytycznych urządzeń średniego napięcia. Ich rola w ochronie i przerywaniu napięcia sieci zapewnia dostawy do odbiorców i chroni sieć przed ewentualnymi zakłóceniami.

Kluczowe elementy rozdzielnicy dystrybucyjnej

Chociaż rozdzielnica jest kluczowym elementem urządzeń elektrycznych, składa się z kilku komponentów wewnętrznych. Przyjrzyjmy się najważniejszym z nich:

• Obudowa metalowa:Konstrukcja mieszcząca elementy wewnętrzne, pełniąca funkcję szczelnej komory dla przepływu prądu. Jest podzielona na różne sekcje w zależności od rodzaju rozdzielnicy.
• Okablowanie wewnętrzne:Zestaw kabli przewodzących prąd elektryczny i łączących elementy wewnętrzne.
• Izolatory:Elementy epoksydowe, takie jak przepusty lub łączniki, które działają jako izolatory pomiędzy różnymi uszczelnionymi częściami, zapewniając bezpieczną pracę.
• Wyłączniki automatyczne:Urządzenia przerywające przepływ prądu w obwodzie, zaprojektowane w celu ochrony urządzeń przed przetężeniem lub zwarciem.
• Odłączniki:Służy do izolowania części układu elektrycznego na potrzeby konserwacji lub naprawy, często w połączeniu z wyłącznikami obwodowymi.
• Bezpieczniki:Zabezpiecz urządzenia, przerywając przepływ prądu, gdy przekroczy on określony poziom (prąd zwarciowy).
• Przekaźniki: Pełnią funkcję kontrolerów, uruchamiając środki ochronne w przypadku wykrycia usterek, zapewniając bezpieczeństwo i prawidłowe działanie rozdzielnicy. Przekaźniki, wraz z urządzeniami zdalnymi, przesyłają dane w czasie rzeczywistym i mogą odbierać polecenia sterujące z centrów sterowania.
• Sterowanie zewnętrzne:Urządzenia mechaniczne lub cyfrowe sterujące wewnętrznymi funkcjami rozdzielnicy, od wyświetlaczy cyfrowych po klawisze ręczne lub dźwignie służące do otwierania lub zamykania obwodów.

Ormazabal: eksperci w dziedzinie rozwiązań elektrycznych dla sieci

Na Ormazabal, dążymy do przekształcenia sieci elektroenergetycznej w infrastrukturę przyszłości: bardziej niezawodną, ​​odporną i zrównoważoną. Z ponad 55-letnim doświadczeniem w projektowaniu i produkcji rozwiązań elektrycznych, koncentrujemy się na digitalizacji sieci, aby zintegrować więcej energii odnawialnej, umożliwić zrównoważoną mobilność oraz zapewnić zasilanie budynków i infrastruktury o krytycznym zapotrzebowaniu na energię.

Jako część naszegoDroga do zera, uruchomiliśmy naszą innowacyjnąbez gazu fluorowanegolinie produktów wykorzystujące przemysłową naturalną izolację powietrzną do dystrybucji publicznej do 24 kV:cgm.zero24 I sbp.zero24Rozwiązania te oferują najpełniejszą alternatywę dla izolacji SF6 na rynku, gwarantując brak zmian, brak niepewności i bardziej zrównoważoną sieć energetyczną.

Chcesz wiedzieć więcej? Skontaktuj się z nami: