Шкафы одиночные одностороннего и двухстороннего обслуживания

Обновлено: 01.05.2024

При изучении или проработке электрической части проекта строительства того или иного объекта нередко приходится сталкиваться с такой терминологией, как, например, «секционирование по форме 2b», «секционирование корпуса не менее 3b» и т.п.

И если инженерный состав производителей электрораспределительного оборудования, как правило, понимает, о чем идет речь, для некоторых же сотрудников электромонтажных предприятий или сотрудников службы Главного энергетика промышленных предприятий, а также для некоторых проектантов стоит внести разъяснения по этому поводу (особенно для начинающих специалистов).

В данной статье мы постараемся разобраться, что же такое формы секционирования в распределительных устройствах 0,4 кВ; для чего это нужно; преимущества той или иной формы секционирования и их недостатки; как выбирать и на что ориентироваться при выборе формы секционирования.

Секционирование электрического шкафа – это разделение всего внутреннего пространства корпуса щита на секции при помощи внутренних разделяющих и изолирующих перегородок или кожухов приборов. Осуществляется секционирование для следующих целей:

обеспечение защиты персонала от прикосновений к токоведущим элементам электроустановки
защита от попадания твердых элементов одного отсека в другой
понижение рисков возникновения и распространения электрической дуги внутри щита
оперативная замена вышедшего из строя функционального блока, не отключая при этом всю электроустановку

Секционирование определяется и регулируется Гостами ГОСТ Р 51321.1-2007 (МЭК 60439-1:2004) и ГОСТ Р МЭК 61439.2-2012. Подразделяется данное понятие на 7 общепринятых форм. Перед описанием форм секционирования, стоит разъяснить терминологию. Итак, есть три ключевых термина в описании форм секционирования. Для более понятного описания, возьмем ГРЩ-0,4кВ (Главный распределительный щит низкого напряжения до 380В):

функциональный блок – в рамках ГРЩ-0,4кВ это автомат (вводной, секционный или отходящий), в рамках других щитов это может быть любой аппарат или связка аппаратов, выполняющих единую конкретную функцию оперирования нагрузкой.
магистральная (сборная) шина – токоведущая общая шина (медная или алюминиевая). Элемент электрического щита, является связующим звеном между вводными и отходящими функциональными блоками (в ГРЩ шина между Вводными и отходящими автоматами).
зажимы для внешних проводников – места соединений отходящих кабелей с функциональными блоками (в ГРЩ – кабель, подключаемый к отходящему автомату).

Форма 1. Без внутреннего разделения на блоки.

Это самая простейшая форма секционирования, реализованная в подавляющем большинстве щитов низкого напряжения. Открываешь дверь, видишь автоматы и прочую аппаратуру. Все токопроводящие элементы либо изолированы, либо закрыты специальными прозрачными диэлектрическими или металлическими пластронами, исключающими случайное прикосновение.

Форма 2. Функциональные блоки отделены от сборных шин.

Это дает возможность доступа к магистральной (сборной) шине, не получая при этом доступ к функциональным блокам.

Форма 2a. Зажимы для внешних проводников не отделены от сборных шин.

Выключатели автоматические (вводные и отходящие) закрыты горизонтальными и вертикальными перегородками, сборная шина и подключение кабелей находятся в едином пространстве.

Форма 2b. Зажимы для внешних проводников отделены от сборных шин.

Сборная шина отделена перегородками от автоматов и мест присоединения отходящих кабелей.

Форма 3. Отделение сборных шин от функциональных блоков, с разделением также всех функциональных блоков.

В 3-ей форме, функциональные блоки (в ГРЩ выключатели автоматические) в отличие от формы 2 отделены друг от друга.

Форма 3a. Зажимы для внешних проводников не отделены от сборных шин.

В ГРЩ вводной автомат закрыт перегородками, каждый отходящий автомат закрыт перегородками. Сборная шина и места соединений отходящих кабелей находятся в едином пространстве.

Форма 3b. Зажимы для внешних проводников отделены от сборных шин.

В дополнение к форме 3а перекрываются перегородками и изолируются от шины и функциональных блоков также места подключения кабелей.

Форма 4. Отделение сборных шин от всех функциональных блоков, с разделением также всех функциональных блоков.

Отделение зажимов для внешних проводников, связанных с одним функциональным блоком, от зажимов другого функционального блока и сборных шин.

Форма 4a. Зажимы для внешних проводников находятся в одной секции с функциональным блоком.

Форма 4b. Зажимы для внешних проводников находятся в разных секциях с функциональным блоком, но в отдельной отделенной защищенной секции.

Форма 4 (4a и 4b) является самой продвинутой формой, обеспечивающей максимальную изоляцию функциональных блоков, сборной шины и мест подключения кабелей каждого от всех остальных.

Стоит так же понимать, что изоляция функционального блока в любой форме секционирования предполагает управление им либо при закрытой двери щита, либо после её открытия. Принцип управления определяется требованиями проекта, главное условие - функциональный блок должен быть управляем без демонтажа изоляционных перегородок. Так же стоит знать, что формы секционирования 3 и 4 предполагают быстрое оперативное извлечение функционального блока, при этом не отключая весь электрический щит. Говоря обывательским языком, в таких формах секционирования оператор ГРЩ может выдернуть или выкатить любой отходящий автомат, не откручивая при этом отходящие от него кабеля, и самое главное, не выключая вводной автомат. Оператор ГРЩ может вообще не открывать клеммный отсек. Удобно? Да, безусловно, это удобно и быстро. А главное, это безопасно!

В чем заключаются преимущества секционирования?

1. Сборные шины устройства отделены от функциональных блоков.

2. Обеспечение видимого разрыва цепи путем выкатывания/отключения функционального блока.

3. Защита от проникновения внутрь щита (блокировки, замки, перегородки).

4. Возможность расширения функционала НКУ путем добавления новых блоков. Модульность.

5. Высокий уровень общей надежности электрического щита.

6. Минимальный риск возникновения электрической дуги за счет изолирования отсеков.

Какую форму секционирования выбирать? Современный уровень развития технологий предъявляет повышенные требования к безопасности персонала, надежности электроснабжения и возможностям модернизации существующих НКУ. В ряде отраслей промышленности (добыча и переработка нефти, угля, газа; электростанции; цементные, сталелитейные заводы; водоочистные станции и др.) вопросы безопасного и качественного электроснабжения имеют особое значение. При проектировании распределительных щитов НКУ 0,4кВ (РУ, РУНН, ГРЩ) для подобных предприятий предпочтительно применение специальных форм внутреннего секционирования от 2а вплоть до 4b.

Но, при конечном выборе формы секционирования электрического щита встает вопрос цены. Любое увеличение формы секционирования шкафа влечет за собой увеличение стоимости электрического шкафа. Дополнительная безопасность персонала, модульность электрического шкафа, возможность оперативно извлекать/заменять функциональные блоки, не останавливая при этом производственный процесс, все это требует использования специальных перегородок, дополнительных устройств защиты, блокировок, аксессуаров.

Так, например, функциональный блок шкафа (на примере ГРЩ), реализованного по форме 4b, включает в себя: перегородки (передние, задние, боковые и горизонтальные), блокировки для случайного извлечения/выпадения функционального блока, индикации состояния функционального блока (включен, выключен, в аварии, извлечен), автомат с обязательными аксессуарами (втычная/выкатная корзина, дополнительные контакты, ручка оперирования через панель/дверь или электропривод для возможности управления кнопками, в том числе дистанционно), специальные клеммы для возможности извлечения функционального блока без отключения всего электрического щита и так далее. В то же время, функциональный блок шкафа, реализованного по форме 1 включает в себя шину, закрытую передним защитным экраном, автомат и клеммы подключения отходящих кабелей.

Решение, какую форму секционирования выбирать, остается за заказчиком. Мы же, в свою очередь, готовы помочь реализовать проект любой сложности, изготовить шкаф с любой известной формой секционирования. Обширный опыт конструирования и изготовления позволяет нам с уверенностью утверждать, что наши НКУ с формой секционирования 4b и ниже удовлетворяют всем требованиям ГОСТ и ПУЭ, обеспечивают полноценную защиту персонала. Более того, наличие полного цикла производства и собственного цеха металлообработки позволило нам разработать и внедрить собственный конструктив корпусов шкафов ГРЩ, что в свою очередь позволяет нам формировать наиболее конкурентные предложения по стоимости такого класса оборудования. Особенно по сравнению со сборщиками электрощитового оборудования, не имеющими собственной металлообработки и вынужденными покупать готовые корпуса (Rittal, DKC и др.)

Корпус ГРЩ с выдвижными блоками с формой секционирования до 4b (панели типа НКУ-TS) стал одной из ключевых разработок в нашем производстве корпусов для распределительных устройств 0,4 кВ.

НКУ-TS базированы на едином конструктиве Tesla-Medium и рассчитаны на номинальный ток до 6300А, с номинальным током блока до 630А. В щитах реализованы функции управления и распределения электроэнергии в одном конструктиве, т.е. схема выдвижного блока может быть различной: для распределения электроэнергии используются автоматические выключатели, для управления нагрузками — пускорегулирующая аппаратура (контакторы, устройства плавного пуска, частотные преобразователи). В блоках реализуется любая схема управления, необходимо лишь учитывать максимальные габариты блоков выдвижного исполнения. Продукт создан с учетом требований современных автоматизированных производств, где даже самая кратковременная остановка технологического процесса влечет за собой огромные убытки.

Конструктивные особенности корпусов НКУ-TS

Статья написана при участии нашего ведущего технико-коммерческого инженера – Руслана Зиганшина.

Формы секционирования НКУ

КРУ или КСО – что выбрать?

В настоящее время в России и странах постсоветского пространства в эксплуатации находится большое количество распределительных устройств 10(6) кВ прежних годов выпуска, укомплектованных коммутационными аппаратами, ресурс которых либо отработан, либо близок к завершению. Это обуславливает высокую потребность в оборудовании такого типа. В свою очередь рынок предлагает огромное многообразие решений и вариантов оборудования.

Последние годы широкое распространение получили комплектные распределительные устройства 10(6) кВ типа RM6 от компании Schneider Electric или Safe Ring от АВВ. Однако такие устройства больше подходят для комплектации типовых двухтрансформаторных подстанций. Когда же возникает потребность в распределительных пунктах 10(6) кВ до сих пор наиболее часто применяются ячейки отечественного производства типа КСО или КРУ.

При принятии решения о комплектации РП и последующем проектировании перед Заказчиками, инженерно-техническими службами и проектантами встает насущный вопрос, какому виду ячеек отдать предпочтение. В настоящей статье мы разберемся, в чем ключевые отличия КРУ от КСО, и какой тип распределительного устройства все-таки выбрать.

КСО - Камеры сборные одностороннего обслуживания предназначены для приема и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6, 10 кВ в сетях с изолированной или заземленной нейтралью.

КСО в зависимости от типа исполнения комплектуются выключателями нагрузки (ВНА, ВНР), разъединителями (РВЗ, РВФЗ), вакуумными выключателями (EASYPACT EXE, BB/Tel, VF), устройствами релейной и дуговой защиты («Schneider Electric», «Радиус Автоматика», « Механотроника») и т.п.

Предприятия-производители КСО присваивают различные маркировки выпускаемой продукции, однако наиболее распространенными остаются КСО-366, КСО-393 и КСО-298.

КСО-366 - это типовые ячейки на базе выключателей нагрузки ВНА (иногда ВНР) или разъединителей РВЗ.

КСО-393 – это усовершенствованная КСО-366, с возможностью установки также и вакуумных выключателей.

КСО-298 – стандартная ячейка с вакуумными выключателями и релейной/микропроцессорной защитой с локализацией по отсекам.

Некоторые успешные производители внедрили также некоторые новые разновидности ячеек КСО. Например. КСО-307.

КСО-307 – современная компактная ячейка (шириной от 400 мм) с элегазовыми и вакуумными аппаратами продольного исполнения.

Ключевыми отличительными особенностями ячеек КСО являются следующие:

обслуживание только с фасада (раскрывается в самом названии – камеры сборные одностороннего обслуживания);
максимальный номинальный ток ячейки – до 1000А включительно (крайне редко – до 1600А);
ограниченная локализация по отсекам (КСО-298), либо вообще отсутствие локализации (КСО-366, 393);
силовые выключатели в большинстве случаев только стационарного типа;
сравнительно низкая стоимость.

По сути, ячейки КСО в большинстве случаев являются хорошим низкоценовым решением по комплектации распределительных устройств 10(6) кВ трансформаторных и распределительных подстанций и обеспечивают практически весь необходимый функционал (коммутация, защита, распределение) в зависимости от конкретной специфики проекта.

Для чего тогда нужны ячейки КРУ?

По назначению ячейки КРУ не сильно отличаются от КСО - Комплектные распределительные устройства серии КРУ также предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 10(6) кВ в сетях с изолированной или заземленной через дугогасительный реактор нейтралью.

Как и КСО-298 ячейки КРУ комплектуется вакуумными выключателями (EASYPACT EXE, BB/Tel, VF и др.), а также устройствами релейной и дуговой защиты («Schneider Electric», «Радиус Автоматика», «Механотроника») и др.

Однако КРУ бывают не только одностороннего, но и двустороннего обслуживания - свободностоящие с проходами с обеих сторон.

В распределительных устройствах с камерами КСО электрооборудование, аппараты и приборы смонтированы в основном стационарно без выдвижных элементов с частичным ограждением, а в устройствах с камерами КРУ — на выкатной тележке с выдвижными элементами.

Следовательно, в отличие от камер КСО, в ячейках КРУ отсутствует шинный и линейный разъединители, а видимый разрыв достигается с помощью выкатного механизма силового выключателя.

За счет отсутствия двух механических аппаратов, значительно упрощается конструкция и повышается надежность и безопасность обслуживания ячейки КРУ. Надежность конструкции с минимизацией применяемых коммутационных аппаратов, делает ячейку КРУ простой в монтаже и обслуживании. При выходе из строя силового выключателя, его замена составит несколько минут, в отличие от ячеек КСО, где силовой выключатель установлен стационарно.

Таким образом, ключевыми отличительными особенностями ячеек КРУ являются:

обслуживание одностороннее или двухстороннее (в зависимости от потребности заказчика);
максимальный номинальный ток ячейки – до 3150А включительно;
полная локализация по отсекам – отсек силового выключателя, отсек главной шины, отсек релейной/микропроцессорной защиты, кабельный отсек;
применение силовых выключателей выкатного типа;
цена ячейки – в среднем на 20-30% выше аналога на КСО.

Как итог, при выборе между КСО и КРУ важно принимать во внимание следующие ключевые моменты:

В больших многосоставных РП на номинальные токи от 1600А применение ячеек КСО просто невозможно – разъединителей на такие токи не существует. Ячейки КРУ применяют на номинальные токи 1600А, 2000А, 2500А, 3150А.
Особенности конструктива и полная локализация по отсекам существенно повышают надежность и безопасность КРУ в сравнении с КСО.
Монтаж, обслуживание и ремонт ячеек КРУ займет значительно меньше времени – за счет уменьшенного аппаратного состава и применения выкатных элементов.

На первый взгляд выбор очевиден: КРУ – это более современное решение и имеет целый ряд преимуществ перед КСО. Однако у КСО есть очень большой плюс – значительно более низкая цена.

Какому типу ячеек отдать предпочтение решать Заказчику. Мы же в свою очередь надеемся, что наша статья содержит полезную информацию и рекомендации, которые повлияют на правильность решения.

Кстати, в 2019 году нашей компанией был разработан и внедрен новый тип ячейки КСО, которому было присвоено название КСО-219 – ячейка была представлена на выставке «Электрические сети» в декабре 2019 года в Москве. В основу нашей КСО-219 вошел принцип локализации отсеков ячеек КРУ: разделение также идет по 4 отсекам - отсек вакуумного выключателя, отсек кабельных присоединений, отсек релейной защиты и отсек шин. Однако при этом нам удалось без нарушения действующих технических регламентов обеспечить уменьшенный габаритный размер ячейки.

Таким образом, основные преимущества ячейки КСО-219 - уменьшенный габаритный размер в сочетании с лучшей ценой на рынке. В 2020 году нами было произведено и отгружено более 20 линеек КСО-219 – от Белгорода до Дальнего Востока. И это подтверждает высокую потребность и конкурентоспособность внедренного решения.

Статья написана при участии нашего ведущего технико-коммерческого инженера – Рамиля Тюкаева.

НКУ-РУ (Шкафы модульной конструкции)

НКУ-РУ – серия низковольтных комплектных устройства распределения и управления модульной (блочной) конструкции.

Шкафы НКУ-РУ ориентированы для эксплуатации в системах собственных нужд электростанций и используются для ввода, секционирования и распределения электроэнергии, в том числе для управления электроприводами различных исполнительных механизмов (например, управления задвижками запорной арматуры, вентиляции, насосами). Шкафы, помимо электростанций, можно использовать в электроустановках различных отраслей промышленности.

Конструкция. Преимущества блочно-модульного исполнения.

Шкафы НКУРУ имеют блочно-модульный принцип конструкции.

Модульный принцип конструкции позволяет гибко использовать типовые конструкторские решения для создания шкафов с различными функциями. Широкая номенклатура блоков позволяет реализовать любые электрические схемы.

Такой подход снижает сроки изготовления и время обслуживания, обеспечивает высокую ремонтопригодность. Ремонт отдельного блока можно выполнять вне шкафа.

Блоки, как отдельную позицию, можно заказать в оперативный ЗИП, поставляемый заводом-изготовителем.

Отличие шкафов НКУ-РУ перед другими типами низковольтных комплектных устройств заключается в его компактности. Аппаратура размещается во всем объеме шкафа за счет этого оптимально используется все его пространство. Такое решение позволяет сократить количество шкафов по сравнению с другими типами шкафов.

Модули шкафов НКУ-РУ предусматривают выдвижное исполнение блоков и частей со следующими фиксированными положениями:

присоединенное, когда главные цепи и цепи управления выдвижной части замкнуты соответствующими цепями шкафа и готовы для выполнения предназначенной функции;

испытательное, когда главные цепи выдвижной части разомкнуты, а вспомогательные цепи соединены для обеспечения возможности испытания вспомогательных цепей, при этом выдвижной блок остается механически соединенным со шкафом;

отсоединенное, когда выдвижная часть находится в шкафу, но ее главные и вспомогательные цепи разомкнуты с соответствующими цепями шкафа;

отделенное, когда главные и вспомогательные цепи выдвижной части разомкнуты с соответствующими цепями шкафа и выдвижная часть находится вне шкафа.

Классификация. Типы шкафов и их назначение.

Серия шкафов НКУ-РУ состоит из 7 основных типов, обеспечивающих широкий набор электрических и эксплуатационных характеристик.

Каждый тип шкафа имеет свое условное заводское обозначение (П7Ш, П8Ш, П9Ш, П10Ш, П12Ш, П13Ш, П14Ш).

По виду обслуживания шкафы НКУ-РУ разделяются на шкафы одностороннего и двухстороннего обслуживания. В шкафах одностороннего обслуживания доступ к функциональному отсеку и отсеку присоединений выполнен с фронтальной стороны шкафы. В шкафах двухстороннего обслуживания доступ к функциональному отсеку выполнен с фронтальной стороны шкафа, а доступ к отсеку присоединений с тыльной стороны шкафа.

По функциональному назначению шкафы НКУРУ разделяются на две категории. Шкафы типа РСС (англ. абр. Power Control Center) предназначены для ввода и распределения электроэнергии. К этой категории относятся шкафы типа П8Ш, П10Ш, П13Ш.


П8Ш	П10Ш	П13Ш

Шкафы типа MCC (англ. абр. Motor Control Center) предназначены главным образом для управления электродвигателями, К таким шкафам относятся шкафы типа П9Ш и П14Ш.


П9Ш	П14Ш

Такое разделение условно и в некоторых случаях, в зависимости от электрической схемы и мощности потребителя, на базе шкафов П10Ш, П11Ш и П13Ш можно реализовать управление электродвигателями, а шкафы П9Ш и П14Ш использовать в качестве распределительных шкафов РСС. Кроме того, в шкафах П9Ш и П14Ш может быть организован ввод питания до 630А.

Также в линейке существуют специальные шкафы предназначенные для стыковки при подводе питания от питающего трансформатора напряжения или при подведении кабелем большого сечения. К таким шкафа относятся шкафы П7Ш и П12Ш.


П7Ш	П12Ш

Все типы шкафов одного вида обслуживания (одностороннего или двухстороннего) конструктивно стыкуются и электрически соединяются друг с другом при установке в едином щите, имеющем общую систему сборных шин.

Читайте также: