Schaltanlage über 1000 V
Zur Verteilungsausrüstung gehören Leistungsschalter, Trennschalter, Sicherungen, Strom- und Spannungsmesswandler, Ableiter, Drosseln, Bussystem, Stromkabel usw.
Alle Schaltanlagen über 1000 V werden auf der Grundlage folgender Kriterien ausgewählt: Dauerbetrieb bei Nennströmen, kurzfristige Überlastungen, Kurzschlussströme und erhebliche Spannungsanstiege im Zusammenhang mit atmosphärischen oder internen Überspannungen (z. B. bei einem Leiter-Erde-Fehler). Dies geschieht durch Lichtbögen, Einschlüsse auf langen offenen Leitungen usw.).
Spannungsführende Teile dürfen sich im Normalbetrieb, wenn das thermische Gleichgewicht hergestellt ist (d. h. wenn die vom spannungsführenden Teil während des Flusses des Nennstroms abgegebene Wärme gleich der vom Leiter an die Umgebung abgegebenen Wärmemenge ist), darüber nicht erwärmen die maximal zulässigen Temperaturen: 70 °C – für blanke (nicht isolierte) Reifen und 75 °C – für lösbare und feste Verbindungen von Reifen und Geräten.
Es ist verboten, die Temperatur spannungsführender Teile kontinuierlich über die zulässigen Normen hinaus zu überschreiten... Dieses Regime führt zu einer Erhöhung des Übergangswiderstands in den Verbindungen der stromführenden Teile des Geräts, was wiederum zu einer zusätzlichen Erhöhung von führt die Temperatur der Kontaktverbindung mit einem anschließenden Anstieg des Übergangswiderstands in ihr usw.
Durch diesen Vorgang wird die Kontaktverbindung des stromführenden Teils zerstört und es entsteht ein offener Lichtbogen, der in der Regel zu einem Kurzschluss und einem Notausgang aus dem Betrieb des Gerätes führt.
Der Fluss von Kurzschlussströmen durch Sammelschienen oder Geräte wird begleitet von:
a) zusätzliche Wärmeabgabe durch spannungsführende Teile, durch die Kurzschlussströme fließen (sog. thermische Wirkung von Kurzschlussströmen),
b) erhebliche mechanische Anziehungs- oder Abstoßungskräfte zwischen Leitern benachbarter Phasen oder sogar derselben Phase, beispielsweise in der Nähe eines Reaktors (sogenannte elektrodynamische Effekte zwischen spannungsführenden Teilen).
Schaltanlagen müssen thermisch stabil sein. Das bedeutet, dass bei möglichen Größen und Dauern von Kurzschlussströmen die daraus resultierende kurzzeitige Temperaturerhöhung spannungsführender Teile nicht zu Schäden an der Anlage führen darf.
Kurzfristige Temperaturanstiege sind begrenzt: bei Kupferschienen 300 °C, bei Aluminiumschienen 200 °C, bei Kabeln mit Kupferleitern 250 °C usw. Nachdem der Kurzschluss durch den Relaisschutz beseitigt wurde, werden die Drähte auf eine Temperatur abgekühlt, die einem stationären Zustand entspricht.
Geräte und Sammelschienen müssen dynamisch beständig gegen Kurzschlussströme sein... Das bedeutet, dass sie den dynamischen Kräften standhalten müssen, die durch den Durchgang des größten (Schock-)Kurzschlussstroms, der dem ersten Moment des Kurzschlusses entspricht, durch sie verursacht werden -Stromkreis möglich in der gegebenen Schaltanlage.
Daher müssen die Schaltanlagen so ausgewählt und die Sammelschienen so ausgelegt werden, dass ihre thermische und dynamische Widerstandsfähigkeit gegenüber Kurzschlussströmen größer ist als oder diesen maximalen Kurzschlussstromwerten entspricht, die in der jeweiligen Schaltanlage möglich sind.
Um die Größe von Kurzschlussströmen zu begrenzen, verwenden Sie Drosseln... Eine Drossel ist eine Spule ohne Stahlkern mit hohem induktivem Widerstand und niedrigem Widerstand.
Daher beträgt der Leistungsverlust im Reaktor normalerweise nicht mehr als 0,2–0,3 % seines Durchsatzes. Daher hat der Reaktor unter normalen Bedingungen nahezu keinen Einfluss auf den Wirkleistungsfluss durch ihn (sein Spannungsverlust ist vernachlässigbar).
Im Falle eines Kurzschlusses begrenzt die Drossel aufgrund ihres erheblichen induktiven Widerstands die Größe des Kurzschlussstroms im Stromkreis. Darüber hinaus bleibt im Falle eines Kurzschlusses nach dem Reaktor die Spannung in den Sammelschienen aufgrund des großen Spannungsabfalls erhalten, was anderen Verbrauchern die Möglichkeit gibt, den Betrieb unterbrechungsfrei fortzusetzen.
Die auf der Verbindung installierte Drossel ermöglicht die Auswahl der hinter der Drossel installierten Geräte (Stromwandler, Trennschalter, Leistungsschalter) und, was besonders wichtig ist, der Geräte und Kabel des Verteilungsnetzes hinter der Leitung, die für geringere thermische und dynamische Bedingungen ausgelegt sind Wirkungen von Kurzschlussströmen, was die Konstruktion erheblich vereinfacht und die Kosten für elektrische Verteilungsgeräte senkt.
Die Isolationsklasse der elektrischen Geräte darf nicht niedriger sein als die Nennspannung des Netzes... Der Schutzpegel der Überspannungsschutzgeräte muss dem Isolationsgrad der elektrischen Geräte entsprechen.
Wenn sich die Schaltanlage in Bereichen befindet, in denen die Luft Stoffe enthält, die eine zerstörende Wirkung auf die Ausrüstung haben oder den Isolationsgrad verringern, müssen Maßnahmen getroffen werden, um einen zuverlässigen Betrieb der Anlage zu gewährleisten.
Die Isolierung elektrischer Geräte muss ihren zuverlässigen Betrieb bei drei Nennspannungen, für die diese Geräte ausgelegt sind, sowie bei der maximal zulässigen Dauerspannung im Betrieb und bei möglichen Überspannungen gewährleisten.
Elektrische Schaltanlagen (Hochspannungs-Leistungsschalter, Trennschalter usw.) werden für Nennspannungen hergestellt, die den anerkannten Nennspannungen elektrischer Netze entsprechen.
Es ist nicht akzeptabel, in Netzen mit hoher Nennspannung Geräte zu installieren, die für eine niedrigere Nennspannung ausgelegt sind, da diese bei Überspannung blockiert werden können, was zu einer Notabschaltung der Geräte führt.Daher muss die Nennspannung des Geräts der Nennspannung des Netzes entsprechen, an das dieses Gerät angeschlossen ist.
Geräte, die für den Betrieb in geschlossenen Schaltanlagen ausgelegt sind, können nicht ohne besondere Maßnahmen in offenen Anlagen eingesetzt werden, da diese Geräte für diese Bedingungen nicht die erforderliche Zuverlässigkeit bieten.
Da atmosphärische Überspannungen in der Regel eine entscheidende Rolle bei der Wahl des Isolationsgrades spielen, wird der Isolationsgrad bzw. die Isolationsklasse einer gegebenen Nennspannung üblicherweise durch eine Impulsprüfspannung charakterisiert.
Auf den Leitungen muss die Begrenzung der Stoßspannung im Betriebszustand durch Schutzeinrichtungen (Kabel und Ableiter) gewährleistet sein. Die Isolierung der im Umspannwerk installierten elektrischen Geräte muss vor Stoßspannungswellen geschützt werden, die von der Leitung zu den Bussen des Umspannwerks gelangen. Ventildrosseln.
Die Eigenschaften dieser Ableiter müssen außerdem mit dem Isolationsgrad der elektrischen Ausrüstung übereinstimmen, sodass die Ableiter im Falle einer Überspannung auslösen und Ladungen mit niedrigeren Impulsspannungen als denen, die die Isolierung der Verteilungsausrüstung beschädigen könnten, zur Erde ableiten (Isolationskoordination).