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电气开关设备:它是什么?它由哪些部件组成?

Centros de transformación y aparamenta eléctrica

电气开关设备,简称开关柜,涵盖了确保电网高效运行的各种关键装置。

我们日常生活中默默运转的众多设备,保障着我们的电力供应,其数量之庞大令人叹为观止。这些设备统称为电气开关设备,它们构成了一个完美互联的系统网络,贯穿电能从发电、输配到最终用户使用的整个过程。然而,尽管它们在使奇迹成为日常奇迹的过程中扮演着至关重要的角色,我们却并不完全了解这些开关设备包含哪些元件,以及它们之间是如何相互作用的。今天,我们将通过解释这些以及其他相关方面来解答这个问题。让我们一起深入了解一下。

正如我们刚才所说,开关设备可以定义为一组装置——其技术发展水平各不相同——它们安全高效地控制、指挥、计量、保护、转换和分配电能。它们通过各自的特定功能,确保我们的家庭、工作场所、工业设施、关键基础设施、交通系统或发电厂能够正常运行。这些看似陌生的元件,根据其位置和功能,可以安装在室外或室内,它们保障了社会的电气化,并进一步促进了可再生能源在应对气候变化中的应用。每一千伏的电力,无论是照明、家用电器、电动汽车充电还是食品保鲜,其背后都离不开一台使这一切成为可能的先进技术设备。

一套中压开关设备

这些系统遍布我们广袤的土地:电缆穿过田野将能源输送到城市,变电站点缀在工业区或城镇郊区,预制混凝土变电站矗立在人行道上下方,低压配电盘就在我们家附近……总而言之,这是一个由各种元素组成的世界,它们共同构成了我们这个时代最伟大的技术奇迹之一,推动了第二次工业革命,并塑造了我们当今的社会。

开关设备的组成元件是如何分类的?

我们可以根据以下分类对电气开关设备进行划分:

函数类型

  • 开关设备r:连接和断开装置(隔离开关、开关、接触器……)。
  • 防护装备:确保其他元件正常运行的系统,防止断电(保险丝、断路器……)。
  • 测量齿轮:用于计算用电量的设备(电表)。
  • 规范装备:根据用电需求调整电力条件(低压面板)。
  • 控制装置:手动、自动或远程操作系统(继电器)。
  • 电抗线圈和电容器。

根据电压等级

  • 低电压(LV):≤ 1,000 V 交流电,≤ 1,500 V 直流电。
  • 中压(MV):1 至 36 kV(最高可达 45 kV)。
  • 高压(HV):45 至 220 千伏。
  • 特高压(EHV):>220千伏。

根据位置

  • 室内安装位于遮蔽场所(建筑物、由混凝土和/或金属板制成的预制结构等)内的构件,免受水、寒冷、高温等外部环境因素的影响……
  • 户外装置安装地点在室外,设备设计用于承受各种气候因素的影响。例如电缆、输电塔或杆式变压器。

根据保护

  • 未受保护或开放式:指缺少保护罩的设备。
  • 受保护的采用金属外壳:加装外壳以确保其使用寿命。

开关设备是可再生能源融入我们社会的重要组成部分。

开关设备的用途

  • 国内的 安装项目包括:照明系统、电源插座、电器、安防系统等。
  • 工业的 安装用途:用于控制机械、自动化系统、大型设备配电、电路保护以及其他工业应用。
  • 民众 装置用途:用于公共照明、交通系统、公共建筑供电等领域。
  • 电气电网:其功能包括支持电能的产生、生产、存储、分配、控制或转换。

开关设备中非常重要的相当一部分元件可以整合到一个联合解决方案中,以满足电网的新要求,例如:奥尔马扎巴尔数字化转型站

电气开关设备由哪些部件组成?

电气开关设备包含多种元件,例如低压配电盘、变压器、线路、电能表……

让我们来看看其中一些最重要的例子:

  • 接线:地下线路中或在塔架和电线杆之间可见的主要电力导体。
  • 电气变压器用于根据消耗需求调整电力价格。
  • 开关设备或断路器用作线路开关、保护装置和/或计量器。
  • 低压板:使电力适应最终消费点的具体用途。
  • 变电站将前面提到的各种元素组合在一个混凝土预制件或金属外壳下,提供一体化的解决方案。
  • 仪表:对于衡量终端电力用户的消耗水平至关重要。
  • 控制和保护元件:作为电网的大脑,与其他元件协同工作,实现电网的自动化和远程管理。

伊维尔德罗​​拉的 STAR 项目通过对超过 90,000 个变电站进行改造,实现了 1100 万个智能电表的安装,从而可以对其进行远程管理、监控和自动化。

因此,元件本身的设计以及整个电气开关设备的配置确保了可靠的电力供应。

数字化和自动化是电网未来的保障

在这方面,开关设备的现在和未来都围绕着确保其数字化和自动化而展开。Ormazabal智能电网部门主管何塞·玛丽亚·托雷斯对这一概念进行了定义。托雷斯认为,实现欧盟设定的脱碳目标是一项“首要目标”。他指出,当前的地缘政治和外部因素“加速了电力行业向可再生能源发电一体化程度更高、可持续性更强的世界转型”。在这一领域,“欧盟委员会和西班牙政府通过西班牙国家工业电力委员会(PNIEC)达成共识,致力于推动全球向可持续发展转型;这也是电力行业企业的共同目标。”