РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Современные комплектные распределительные устройства переменного тока КРУ-0,4к, КРУ-0,23к и постоянного тока ЩПТ-220 предназначены для комплектования тяговых подстанций метрополитена и служат для приема, распределения электрической энергии, защиты отходящих линий от перегрузок и токов короткого замыкания. 

В свою очередь КРУ переменного тока применяются для питания: 

• силового, осветительного оборудования; 
• устройств автоматики и телемеханики движения поездов (АТДП); 
• автоматизированной системы оплаты проезда (АСОП). 

Распредустройства КРУ-0,4к, КРУ-0,23к и ЩПТ-220 разрабатывались, как составляющая часть тяговой подстанции, не требующая периодического обслуживания и периодических ремонтов. Изначальная сложность разработки состояла в том, что данное оборудование относится к классификации стандартных распредустройств. Применение в низковольтных распредустройствах средств автоматики (промышленных контроллеров, приводов, автоматических выключателей и др.) приводит к их удорожанию, относительно существующего множества оборудования подобного типа. Однако эти затраты очень быстро окупаются в процессе эксплуатации оборудования на тяговых подстанциях метрополитена.

Рис. 1 Распределительное устройство серии РУ-0,4к вводное

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

• высокая степень надежности;
• снижение габаритных размеров и массы;
  
• удобство обслуживания;
  
• снижение времени на обслуживание и поиск неисправностей;
  
• снижение вероятности возникновения пожаров;
  
• защита персонала от поражения электрическим током.

Комплектные распределительные устройства разработаны и изготавливаются в соответствии с ДСТУ IEC 60439-1 / EN 60439-1, ГОСТ Р 51321.1.

Уменьшенный габарит распределительных устройств значительно экономит место на подстанции и расходы на капитальное строительство.

Силовая часть распределительного устройства выполнена с применением технологии необслуживаемых контактных соединений. Использованы специальные компенсирующие устройства производства Германии, которые стабилизируют прижим на контактных соединениях, независимо от температуры и тепловых расширений. Благодаря этому при эксплуатации распределительных устройств нет необходимости в периодической подтяжке, зачистке контактных соединений. Стабилизация контактного соединения повышает надежность оборудования, снижает вероятность возникновения пожара в распределительных устройствах и подстанции в целом.

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ

Оболочка шкафов распределительных устройств представляет собой металлическую конструкцию (RITTAL) с дверью спереди. В шкафах ввода и секционных шкафах органы управления автоматическим выключателем расположены на фронтальной стороне шкафа, и защищены прозрачной дверцей. В распределительных шкафах отходящих линий органы управления расположены за дверью. Токоведущие части располагаются за защитными экранами, исключающими возмож- ность поражения электрическим током персонала при проведении оперативных переключений.

На дверях всех распределительных устройств расположены лицевые панели с цветной мнемосхемой, соответствующей набору коммутационного оборудования для каждого шкафа и наглядными цветными светодиодными указателями положения (включен/отключен) коммутационных аппаратов. Это позволяет эксплуатационному персоналу легко ориентироваться в состоянии схем электроснабжения потребителей электроэнергии метрополитена.

Распределительные устройства имеют высокую степень надежности, компактную конструкцию, легкий доступ ко всем соединительным компонентам, простую фиксацию защитных элементов.

Степень защиты распределительных устройств - IP 54 согласно ГОСТ 14254-96, IEC 60529.

Благодаря модульности конструкций «RITTAL» стыковка отдельных шкафов в общей линейке распределительного устройства происходит с высокой точностью, с выполнением требуемой степени защиты. При этом не возникает перекосов металлоконструкций, как отдельных шкафов, так и всего устройства в целом.

Благодаря высокой точности изготовления металлоконструкций «RITTAL» не возникает механических напряжений на опорную изоляцию силовых цепей сборных шин, что существенно повышает надежность работы изделий.

Исключение попадания пыли в распределительное устройство при степени защиты IP54 снижает эксплуатационные расходы на обслуживание, повышает надежность работы, так как пыль может являться причиной перекрытия цепей находящихся под напряжением по поверхности изоляции. Данное решение существенно снижает вероятность возникновения пожара.

Отличительными особенностями конструкции оборудования являются:

• Эффективное использование полезного пространства, высокая степень безопасности и защиты от случайных прикосновений;
• Повышенная динамическая устойчивость к токам короткого замыкания;
• Специальные шинные сборки крепятся с помощью держателей;
• Высокая статическая и термическая нагрузочная способность благодаря специальной форме профиля ошиновки;
• Большая площадь поверхности медных шин обеспечивает хороший теплоотвод.

Защита поверхности шкафов выполнена с тройной обработкой поверхности – фосфатирование, электрофорезная грунтовка и текстурная окраска напылением. Благодаря этому, поверхность распределительного оборудования устойчива к минеральным маслам, смазкам, машинным эмульсиям, слабым кислотным и щелочным растворам.

ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ОБОРУДОВАНИЯ

Рис. 2 Автоматический выключатель в выкаченном положении

Компоненты распределительного оборудования сертифицированы в соответствии с индустриальными стандартами (сертификаты UL, CSA, DNV, GL).

Автоматические выключатели

В качестве силовых электроаппаратов в распределительные системы устанавливаются автоматические выключатели производства «Schneider Electric», «ABB». Возможно исполнение распределительных устройств с автоматическими выключателями иных производителей.

Автоматические выключатели в литом корпусе обладают повышенной устойчивостью к ударам и вибрациям, обеспечивают электромагнитную совместимость, допускают применение в условиях тропического климата.

Основные особенности:

• Двойная изоляция – полное разделение силовой и вспомогательной цепей.
• Селективность – позволяет выделить только зону повреждения, обеспечивая максимальную бесперебойность работы.
• Действие выключателя не зависит от давления и скорости включения.
• Доступ к дугогасящим камерам, подвижным и неподвижным контактам обеспечивается простым снятием крышки выключателя, что ускоряет обслуживание, повышает его безопасность.
• Увеличенные изолирующие промежутки обеспечивают отсутствие токов утечки и диэлектрическую устойчивость даже при перенапряжениях.

Разъединители

Для возможности проведения регламентных работ на группах автоматических выключателей в шкафах линейных автоматов, во вводных и секционных шкафах применяются разъединители производства «Schneider Electric», «ABB», «OEZ» или аналогичные. Применяемые удобны в управлении и обладают повышенной надежностью.

Система управления

Линейка шкафов снабжена микропроцессорным промышленным контроллером, производства «Bernecker&Rainer», реализующим функцию контроля блокировок, управления сервоприводами автоматических выключателей, связь с системами управления верхнего уровня. 

Контроль изоляции в распределительных устройствах осуществляется приборами контроля изоляции фирм «Bender GmbH» и «Socomec», или аналогичными. Значение сопротивления изоляции индицируется свечением светодиодов на передней панели прибора и индикатором, а при снижении изоляции ниже заданных пределов замыкаются «сухие» контакты в цепи внешней сигнализации. Приборы имеют выход в сеть RS-485, позволяющую передавать значения сопротивления изоляции, сигналы предупредительной и аварийной ситуации диспетчеру. 

Для контроля изоляции в ЩПТ- 220 применяются приборы фирмы “Bender GmbH”, предназначенные для работы в изолированных сетях постоянного тока. Измеряемое сопротивление изоляции непрерывно отображается на ЖКИ-дисплее. Два отдельно настраиваемых сигнальных реле, находящихся в составе прибора, позволяют различать сигналы «Предупреждение» и «Авария» и выдавать их посредством «сухих» контактов в цепи внешней сигнализации. Диапазон настроек уставок срабатывания каналов – от 1 до 200 кОм. 

Измерение и контроль электрических параметров в КРУ- 0,4к, КРУ-0,23к осуществляется с помощью цифровых мультиметров фирмы «Lovato Electric S.P.A.», «Socomec». На лицевой панели приборов измеряемые величины отображаются при помощи цифровых светодиодных индикаторов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Таблица 1. Основные параметры низковольтных распределительных устройств

Наименование параметра	Значение
1. Номинальное рабочее напряжение, В	127, 133, 220, 380, 400
2. Номинальное напряжение вспомогательных цепей (при их наличии), кB  - переменного тока;  - постоянного тока,	110, 127, 220 24, 48, 110, 220
3. Номинальная частота, Гц (пост. ток)	50
4. Номинальный ток сборных шин, А	250, 400, 630, 1000, 1600, 2000, 2500, 3150
5. Номинальный условный ток короткого замыкания главных цепей, кА	50,0
6. Динамическая устойчивость сборных шин, кA	50
7. Габаритные размеры одного шкафа, мм	Ширина 600, 800, 1000, 1200   Высота 2000  Глубина 600, 800
8. Степень защиты по ГОСТ 14254-96	IP 54
9. Токовые диапазоны используемых автоматических выключателей, А	0,5 - 4000
10.  Токовые диапазоны разъединителей, А	100 - 4000
11. Наличие приборов контроля изоляции	да\нет
12. Наличие приборов электрических приводов автоматических выключателей	да\нет
13.Конструктивное исполнение автоматических выключателей	выкатное, втычное, стационарное
14.Конструктивное исполнение разъединителей	рубящее, поворотное
15. Условия окружающей среды:  - Высота размещения над уровнем моря, м  - Диапазон рабочих температур, °С  - Верхнее значение относительной влажности, %  - Окружающая среда	1000   +1 … +40   80 (при +25 °С)  -взрывобезопасная, не содержащая значительного количества токопроводящей пыли, не содержащая едкие газы и пары

КРУ в Бакинском метрополитене (Азербайджан)

Потребительские преимущества