Transpordi elektrivõrgu korraldamise viimane etapp on jaotus- ja muundusseadmete paigaldamine. Neid võib leida ka põhiliinide vahesõlmedest, kuid see energiavarustusahelate hargnemise kontseptsioon avaldub kõige selgem alt lõppobjektide otsese tarnimise etapis. Selle funktsiooni eest vastutavad sisendjaotusseadmed (ASU), nagu trafod, kaitsmelülitid jne.
ASP kontseptsioon ja eesmärk
Nagu nimigi ütleb, täidavad ASP-süsteemid tarbimiskohtades elektri sisend- ja jaotamisülesandeid. Füüsiliselt on ASP tehniliste vahendite kogum, mis tagab võimsuse juhtimise, voolu muundamise ja selle mõõtmise erinevatesparameetrid ja arvestus. ASU täielikumaks mõistmiseks tasub tutvuda mõne seadmete modifikatsiooni ja nende otstarbega. Seega kasutatakse põhitasemel järgmist klassifikatsiooni:
- VRU-1. Sisendjaotusseadmed täiskomplektis, mida kasutatakse tööks väljaspool elektrikilbi ruume. Selliseid seadmeid võib leida treppidel või keldrites.
- VRU-2. Professionaalsed toitejuhtimis- ja jaotuskomplektid, mis on mõeldud kasutamiseks juhtimisruumides. Neid saab kasutada serveriruumide ja tehniliste juhtmestike ruumide töö tagamiseks.
- VRU-3. Väikesed komplektid, mis võivad olla sobivas vormingus elektrikilbi osaks.
Kõige sagedamini kasutatavad vahendid on VRU-1 ja VRU-3. Need on seadmed, mis on otseselt seotud energia vastuvõtmise, arvestuse ja jaotamise protsessidega 220/380 V võrkudes sagedusega 50 Hz. Mõned modifikatsioonid täidavad lisaks kaitsefunktsioone ülekoormuse ja lühise korral.
ASU tööpõhimõte
Tööprotsess algab põhivõrgust elektri vastuvõtmisega. Toitekaabel annab sissejuhatavale automaatikale voolu vastav alt standardväärtustele (nimivool). Juba selles etapis saab töösse kaasata loendureid ja muid mõõteriistu, mis mõõdavad sisendi voolu parameetreid. Jällegi tasub meelde tuletada, mis on ASU funktsionaalsuse poolest. See on erinevate seadmete kompleks, mis mõnikord toimivadtäiesti erineva spektri ülesanded. Paralleelselt mõõtmisfunktsiooniga saab teostada kaitsefunktsiooni. Niisiis juhib sissejuhatav lüliti tervikuna toiteallikat ja kui registreeritakse kõrvalekalded standardväärtustest või tekivad hädaolukorrad, lülitab see masina välja. Tehniliselt on lüliti teostatud noalüliti või lahklüliti kujul – käsitsi või automaatselt.
Järgmisena astub töösse grupp piirikuid, kes tagavad juhtmete ühendamise faaside kaupa. Selles etapis on pinge parameetrid tingimata fikseeritud ja vajadusel korrigeeritakse neid trafode abil. Jaotamine toimub juhtmerühmades erineva või sarnase nimiväärtusega kaitselülitite abil. Iga vooluahela praegused parameetrid sõltuvad tarbija vajadustest, kuhu see juhib. Hargnemise ülesannet ei määra juhtmete eraldamine vooluomaduste järgi, vaid vajadus eraldada energia nende suundades iga toitepunkti jaoks. Jaotusautomaatika tagab koormuse ühtluse faaside vahel, fikseerides elektrivõrkude nõudlusteguri, arvestades nende maksimaalset koormust.
ASU koosseis
Praktiliselt kõik seda tüüpi seadmed on valmistatud metallkarpi suletud paneeli kujul. Järgmised seadmed ja funktsionaalsed plokid asetatakse sellele alusele eelinstallitud pistikute ja moodulite abil:
- Kaitsmed.
- Reaktiiv- ja aktiivenergia arvestid.
- Voolutrafod.
- Transformers.
- Testi seadmeid.
- Elektromagnetilised starterid.
- Mõõteriistad (voltmeetrid, ampermeetrid, multimeetrid jne).
Lisavarustus sõltub seadme konkreetsest funktsioonide komplektist. Näiteks ATS-iga (automaatse ülekande sisendiga) sisend-jaotusseadmetel on mitu juhtseadmega paneeli ühesuunaliseks teenindamiseks. Selliste seadmete eripäraks on võimalus sihtobjekti elektrikatkestuse korral iseseisv alt ühendada abijaotuskapp katkematu toiteallikaga (UPS).
ASP omadused
Enamik sisend-jaotussüsteeme on orienteeritud töötama kolmefaasilistes ja ühefaasilistes võrkudes toitepunktiga 100–400 A ja sagedusega 50–60 Hz. Mis puudutab võimsust, siis sisend-jaotusseadmed 0,4 kV kuni 1 kV esindavad algtaset. Neid kasutatakse kommunaalvalgustussüsteemide, kaugemate objektide ehitusseadmete jms teenindamiseks. Suurtarbijate varustamiseks kasutatakse aga ASU-dega elektrikilpe, mille võimsus on vähem alt 10 kV ja mõnikord üle 25 kV. Samuti võetakse valikul arvesse selliseid omadusi nagu varuallika ühendusaeg (0,2-5 s), kaitseaste (IP00 kuni IP31, olenev alt korpuse osast) ja elektritakistus (alates 10 MΩ).
ASU elamud
Mitmekorteriliste elamute teenindamiseks, muutuva kolmefaasiliste võrkude seadmete teenindamiseksvool, milles on ette nähtud maandatud null. Peamiste ülesannete hulgas võib sel juhul välja tuua liini elektrilise kaitse lühiste, ülekoormuste ja avariiliste elektrikatkestuste korral. Mis on füüsilises versioonis elamu ASU? Tegemist on maandusega metallkapiga, kuhu on paigaldatud arvestid, kaitselülitid, kaitsmeplokid, avariipaneelid UPSi sisendiks, koormuse jaotusandurid jne.
ASU rakendamine tööstusrajatistes
Esiteks kasutatakse mitme paneeliga kappe, mis on mõeldud mitme toiteahela hargnenud juhtimiseks. Sel juhul on võimsusnäitajad ja isolatsiooniga kaitseaste kõrgemad, kuid väikeettevõtetes või tavalistes töötingimustes eraldi töökodades võib majapidamismasinaid hästi kasutada. Aga mis on ASU, mis on mõeldud kasutamiseks suurtes avalikes ja tööstusrajatistes? Praegu kasutatakse laialdaselt ShchO-70 tehase komplekteerimisliini kappe. Disaini poolest on need ühe- ja kahesuunalise juhtimise paneelid, mis pakuvad ka ATS-i automatiseerimist ja lüliteid, mis on mõeldud pikkadeks tööseanssideks peamisest toiteallikast sõltumatus režiimis.
ASU installimine
ASU-ga kapi paigaldamine toimub projekteerimisskeemi alusel,koostatud vastav alt konkreetse kasutuskoha töötingimustele. Kõigepe alt puuritakse kinnitusavad metallkonstruktsiooni all olevate kronsteinide ja kruvide kinnitamiseks. Vastav alt juhistele paigaldatakse sisendjaotusseadmed vähem alt 30 cm kõrgusele ning tagapaneeli ja seina vahele tuleks tagada dielektriline isolatsiooniülekate. Samuti on olemas põrandakonstruktsioonid, mille paigaldamine toimub spetsiaalsele vundamendile või platvormile, mis kinnitatakse betoonpõrandale.
Seadmete ühendamine
Pärast ASU korpuse paigaldamist teostatakse funktsionaalse täidise kokkupanek ja ühendamine. Kaabli sisestamiseks kasutatakse alumiiniumist soomustatud kontuuri. See on otse ühendatud lüliti ja juhtreleega. Lisaks väljuvad pressitud juhtmed releest funktsionaalsete segmentide eraldamiseks. VRU-1 sisend- ja jaotusseadmetel on kaks sisendplokki, mida saab ühendada erinevatesse toitevõrkudesse. Kuid nende vahel peab olema isoleeriv vahesein. Viimases etapis kinnitatakse veetud ja ühendatud juhtmed nailonsidemetega varjestuse allosas.
Järeldus
ASP-süsteemid täidavad olulisi elektrivõrkude korraldamise ülesandeid. Selliste seadmete funktsionaalsust võib käsitleda nii juht- ja mõõteseadmena kui ka kaitse- ja juhtimisseadmena. Isegi 0,4 kV sisendjaotusseadmed pakuvad laialdaselt võimalusi rajatava võrgu töö jälgimiseks, võttes arvessetarnitud energia mahud nii sisendis kui ka väljundis. Kuid peamine ülesanne on ikkagi toitekanalite füüsiline jaotus, tagades samal ajal seadmete piisava töökindluse ja ohutuse. Viimastes ASP-mudelites on rõhk pandud ka juhtimise ergonoomika parandamisele koos automaatsete funktsioonide laiendamisega.
