Stromverteilung in der Industrie – alles, was Sie wissen müssen

Stromverteilung in der Industrie – alles, was Sie wissen müssen

Heute möchten wir Sie in die industrielle Umgebung entführen, indem wir Ihnen ein Bild davon geben, wie elektrische Energie verteilt wird in der Industrie . In der Industrie spielen Schalttafeln eine wichtige Rolle bei der Verteilung der Energie, in der verschiedene Geräte wie Sammelschienen, Leistungsschalter, Messgeräte usw. untergebracht sind.

Diese Panels werden über verschiedene Bereiche einer Industrie verteilt, um einzelne installierte Systeme mit Strom zu versorgen, und durch Kabelkanäle verbunden. Schauen wir uns dieses Konzept kurz an.

Struktur der Energieverteilung in der Industrie

In einem industriellen Stromversorgungssystem wird elektrische Energie entweder von privaten Versorgungsunternehmen oder öffentlichen Versorgungsunternehmen oder beiden bereitgestellt. Die zugeführte Spannung liegt im Bereich von 11 kV, 33 kV, 66 kV oder 132 kV. Diese hohen Spannungen werden mithilfe von Abwärtstransformatoren auf eine niedrige Spannung heruntertransformiert.

Die Spannungen im Bereich von 440 Volt oder darunter werden als Niederspannungssysteme bezeichnet. Diese abgestufte Spannung wird über eine Schaltanlagenanordnung, die aus elektrischen Schaltern, Leistungsschaltern, Sicherungen, Schutzgeräten, Messtafeln usw. besteht, weiter an verschiedene Schalttafeln und Geräte geliefert.

Die folgende Abbildung zeigt ein schematisches Diagramm der Leistungsverteilung . Dieses Modellschema wird hauptsächlich für große und mittlere Industrien verwendet. In einigen Fällen werden Sub-LT-Panels nicht gefunden; Stattdessen wird Strom direkt von LT-Panels zu SDBs geliefert, abhängig von der Größe des Verteilungsbereichs, wo die Anzahl der zu versorgenden Einheiten (oder Abschnitte) die Hauptüberlegung ist. In der obigen Abbildung die Elemente in diesem Stromverteilungsmodell inklusive LT-Panel, Sub-LT-Panel, SDB (Unterverteiler), PDB (Stromverteiler) und LDB (Beleuchtungsverteiler).

Verschiedene Transformatoren werden an die LT-Paneele geliefert, die als Hauptschaltsystem für das gesamte Stromverteilungssystem fungieren und den gesamten Lastbedarf tragen. Wir werden die Elemente innerhalb der LT-Panels später in diesem Artikel kurz besprechen. Die Ausgangseinspeisungen des LT-Panels sind mit Sub-LT-Panels verbunden, die für eine Gruppe von Lasten über einem bestimmten Abschnitt platziert werden, um den Bedarf zu decken.

Der Sub-LT-Panel-Einspeiser wird bei SDB eingesetzt, die zur Stromversorgung von Lasten eingesetzt werden, die aus einer Gruppe von Maschinen wie Elektroöfen, Hebezeugen usw. bestehen (das sind mit verschiedenen PDBs verbunden).

PDBs wirken wie eine tatsächliche Stromverbindung zwischen Last und Quelle, bei der einzelne Maschinen direkt an die Versorgung angeschlossen sind. Und ein Teil des Stroms von PDB wird an LDBs geliefert, wo er Beleuchtungsgeräte wie Straßenlaternen (siehe einfaches Straßenbeleuchtungsprojekt hier), Beleuchtung im Arbeitsbereich, Steckdosenleisten usw. mit Strom versorgt.

Alle Panels im Verteilungssystem sind mit einer ordnungsgemäßen Erdung und Erdung geerdet, um die Geräte sowie das Bedienpersonal zu schützen.

Low Tension (LT) Panel

Die Schaltgeräteanordnung auf jeder Verteilerseite ist untergebracht in metallumschlossene Strukturen, die als LT-Platten (Low Tension) bezeichnet werden. Diese LT-Panels sind für die Verteilung des Stroms auf verschiedene Sub-LT-Panels verantwortlich, indem sie ihn vom Transformator erhalten. Diese sind für 430 V, 3-phasig, 50 Hz, Drei- oder Vierleitersystem ausgelegt.

Es handelt sich um eine bodenmontierte, freistehende Einheit, die vollständig geschlossen und erweiterbar ist. Sein Design umfasst alle Vorkehrungen für die Betriebssicherheit sowie für das Wartungspersonal.

Die interne Verbindung für das LT-Panel ist in der Abbildung unten dargestellt.

Offener Leistungsschalter (ACB)

Er schließt oder unterbricht den Stromkreis entweder manuell oder ferngesteuert während des normalen Betriebszustands und unterbricht den Stromkreis während eines Fehlerzustands automatisch. Dies können 3/4-polige Typen mit einer Nennleistung sein, die durch den Laststrom (oder das Ausschaltvermögen) bestimmt wird, und sie können entweder ausziehbar oder feststehend sein.

ACBs (Air Circuit Breaker) bestehen aus notwendigen Sammelschienen, um die Klemmen mit verschraubten neutralen Verbindungen zu verbinden. Diese sind mit Mikroprozessorsystemen ausgestattet, um Schutzsysteme wie Überlast, Erdschluss und Kurzschluss zu ermöglichen. ACB gibt auch die notwendigen Anzeige- und Messanforderungen bei der Verwendung von Stromwandlern, Lampen, Amperemeter, Voltmeter usw. vor.

Sammelschiene und Anschlüsse

Stromschienen werden aus Kupfer mit hoher Leitfähigkeit hergestellt (in einigen Fällen werden Stromschienen aus Aluminium verwendet, um die Kosten zu senken). Das LT-Schaltfeld besteht aus einem System aus horizontalen Hauptsammelschienen und vertikalen Hilfssammelschienen in Sammelschienengassen, auf denen das Schaltfeld mit frontseitigem Zugang zum Anschließen von Kabeln angeordnet werden könnte.

Die abgehenden Kabel werden je nach Modulhersteller entweder massiv oder flexibel an die Stromschienen angeschlossen. Alle Stromschienen sind in zugelassener Weise geeignet isoliert / ummantelt.

Sammelschienen sammeln die Versorgung von den Transformatoranschlüssen und liefern sie an die verschiedenen Elemente im Schaltschrank, wie z. B. ACBs, Kondensatorbatterie-Schaltgeräte und andere angeschlossene Lasten. Die Stromschienen können entweder oben oder unten oder auf beiden Seiten der Platte verlegt werden, aber meistens nehmen die oberen Stromschienen die Transformatorversorgung auf, während die unteren Stromschienen die Versorgung vom DG-Set (Dieselgenerator) übernehmen.

Buskoppler

Es koppelt eine Sammelschiene mit einer anderen Sammelschiene einer anderen Quelle (aber die Nennleistung sollte gleich sein), ohne Lichtbögen zu erzeugen oder das Versorgungssystem zu unterbrechen. Im Falle der Wartung anderer Leistungsschalter auf demselben Feld leitet dieser Buskoppler die Versorgungsquelle auf die andere um. Es ist auch eine Schaltanlagenanordnung mit ACB und ausgestattet mit einer Verriegelungseinrichtung.

Kondensatorbank

Es handelt sich um ein separates Panel, das aus Sammelschienen, MCCBs, abgestimmten Drosseln, Kondensatoreinheiten, Schützen, Messgeräten und Kabeln besteht. Es wird auch als Panel zur automatischen Leistungsfaktorkorrektur (APFC) bezeichnet. Dieses Feld ist mit ACBs und anderen Schaltanlagen über Kabel mit dem LT-Feld verbunden.

Die Kondensatoren und Drosselspulen sind vom Innentyp mit luftgekühlten Einheiten. Die Kondensatorbänke sind über die Versorgung geschaltet, um den Leistungsfaktor des Systems zu verbessern. Kondensatoren werden je nach Höhe der zu kompensierenden Blindleistung automatisch (durch programmierbare Geräte) oder manuell (durch Schalter) geschaltet.

Messung und Anzeige

Voltmeter, Amperemeter und Leistungsfaktormesser im LT-Panel zeigen verschiedene Parameter an und diese sind mit MCBs geschützt. An allen LT-Panels sind für jede Phase Anzeigelampen (meist LED-Lampen) zur Anzeige von Spannung oder Fehler vorgesehen. Start- und Stopp-Drucktasten sind ebenfalls auf dem Messfeld vorhanden, um Eingabebefehle wie Einschalten der Versorgung und Not-Aus zu geben.

Sub-LT-Felder

Diese Paneele ähneln den LT-Paneelen, die Bewertung dieser Paneele ist jedoch etwas geringer als die von LT-Paneelen und diese werden auch in einem bestimmten Bereich einer Branche platziert (z. B. Montagebereich oder Versandabschnitt) statt in der Nähe des Transformators wie im Fall des LT-Panels. Diese dienen als Netz für verschiedene SDBs, da diese Panels den Strom an die SDBs verteilen, indem sie ihn von LT-Panels erhalten.

Die interne Schaltung ist die gleiche wie die des LT-Panels, wie z. B. Sammelschienen, Kondensatorbankanschlüsse, ACBs, Messfelder (Buskoppler sind in den meisten Fällen möglicherweise nicht enthalten). Diese Paneele bestehen auch aus einer Sammelschienenkammer für Versorgungsunternehmen sowie aus einer Sammelschienenkammer für DG (Dieselgenerator). Einige Lasten (SDBs) können auf DG-Versorgung umgeschaltet werden, wenn weniger Strom von den Versorgungsunternehmen geliefert wird. In den meisten Fällen ist die DG-Kammer jedoch möglicherweise nicht in Sub-LT-Paneelen enthalten, sondern wird in das LT-Paneel selbst platziert. Sub-LT-Panels enthalten auch Kondensatorbänke oder APFC-Einheiten, um den Leistungsfaktor zu verbessern.

Unterverteilungen

Diese sind in standardisierten und kundenspezifischen Designs von verschiedenen Herstellern erhältlich. SDBs bestehen aus Stromschienen (Kupfer oder Aluminium), die entweder von Sub-LT-Panels oder Haupt-LT-Panels mit Strom versorgt werden und diese dann an verschiedene schwere Maschinen (wie Öfen, Kühler, Wasserpumpen, Öfen usw.) und PDBs verteilen (Stromverteiler).

Es empfängt die Leistung (d. h. Einspeiser) über ACB oder MCCB und verteilt sie über ausgehende MCCBs oder SDFUs (Switch-Disconnect-Fuses). Die SDFUs bestehen aus Schaltern in Reihe mit Sicherungseinsätzen (HRC-Sicherungen mit hohem Ausschaltvermögen) mit mechanischer Struktur für den manuellen Betrieb. Diese Schalteinheiten dienen der Lastschaltung, Trennung und dem Kurzschlussschutz.

Einige SDBs bestehen auch aus Kondensatorbänken, insbesondere ( SDBs) sind zur Versorgung starker induktiver Lasten vorgesehen, um den Leistungsfaktor zu verbessern. SDBs verwenden Stromschienen, um den Anschluss aller SDFUs und anderer darin enthaltener Geräte durch die Stromschienenkammer zu ermöglichen, und ermöglichen auch die ausgehenden Verbindungen durch Hochleistungskabel in der Kabelkammer.

Jeder Lastschaltraum ist mit dauerhaften Kennzeichnungsschildern, Anzeigeleuchten und Messgeräten (falls erforderlich) versehen. Die folgende Abbildung zeigt das schematische Diagramm einer SDB .

Power Distribution Boards (PDBs)

Diese sind dafür ausgelegt, den Strom an verschiedene Maschinen und Geräte zu verteilen, selbst in großen Gebäuden können wir eine solche Anordnung der Stromverteilung durch PDBs beobachten. PDBs sind sowohl mit Kurzschluss- als auch mit Überlastschutzsystemen ausgestattet. Diese sind mit verschiedenen Schutzrelais ausgestattet, die die verschiedenen Leistungsschalter (mit hoher Kapazität) gegen verschiedene Arten von Fehlern auslösen können. PDBs sind Metallgehäuse, die aus verschiedenen MCBs bestehen, die auf einer Metallhalterung montiert sind, die die verschiedenen Leistungsgeräte wie z Motoren und verteilt die Leistung auch auf verschiedene LDBs.

PDBs erhalten den Strom von verschiedenen SDBs und versorgen entsprechend die angrenzenden Lasten. Daher werden diese in der Nähe der betreffenden Anwendung platziert, wie z. B. Förderbandschaltungen, Hub- und Hebemaschinen, Pumpensteuersätze usw.

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Diese können wand- oder bodenmontiert sein, abhängig von den Kundenanforderungen sowie der Leistung, für die sie ausgelegt sind. Zusätzlich zu den SDBs sind einige PDBs mit einer USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) als Hilfsstromquelle ausgestattet, um die Betriebskontinuität der Geräte bei Stromausfällen zu ermöglichen.

Beleuchtungsverteiler (LDBs)        

Dies sind die letzten Schalttafeln (in der elektrischen Verkabelung und Installation) und befinden sich in Schaltbereichen mit kleinen elektrischen Lasten, einschließlich Beleuchtung, Klimaanlagen, Schalttafeln für kleine Motoren, Verteilertafeln zum Einstecken von tragbaren Geräten Geräte wie Gebläse usw. Wir können diese LDBs auch in unseren Wohnungen und Büros beobachten, da sie in niedrigen Schaltvorgängen eingesetzt werden.

Klicken Sie hier um den Schaltplan des Lichtverteilers anzuzeigen

LDBs bestehen aus verschiedenen MCBs, wobei jeder MCB als Schalter für einzelne Lasten fungiert (in einigen Fällen können zwei oder mehr Lampen an einen einzelnen MCB angeschlossen werden). Diese MCBs schützen die Lasten sowohl vor Überlastung als auch vor Kurzschlussbedingungen. Diese MCBs werden an den Metallgestellen montiert oder befestigt. Diese Platinen erhalten den Strom von PDBs und versorgen dann die Beleuchtungslasten. Meist handelt es sich dabei um wandmontierte Tafeln. Lesen Sie auch:Verschiedene Methoden der elektrischen Verkabelung