Защита кабельной сети: рубильник с...

Необходимость коренной модернизации энергетического хозяйства страны а, в частности, электротехнического оборудования – сейчас ни у кого не вызывает сомнения. В последнее время в печати все чаще появляются статьи, анализирующие состояние отечественного рынка низковольтных комплектных устройств (НКУ) и низковольтной аппаратуры (НВА), т.к. от качества и надежности этих устройств зависит, в конечном счете, работа электрооборудования и безопасность обслуживающего персонала.

Рынок электротехнического и энергетического оборудования в последние годы значительно расширился и в первую очередь за счет импортного оборудования. Не секрет, что качество такого оборудования превышает качество отечественного, но стоимостные показатели значительно выше. Это зачастую является определяющим при выборе изделия. Однако, не всегда применение современного оборудования ведет к удорожанию НКУ. Так путем оптимизации технических решений возможно, не повышая стоимости самого изделия, добиться улучшения его технических и эксплуатационных характеристик.

Рассмотрим это на примере комплектации энергетических распределительных силовых устройств низковольтным коммутационным оборудованием.

Сегодня для защиты электрических цепей чаще всего применяются автоматические выключатели (автоматы). Это универсальные коммутационные аппараты, которые можно применять как для режима редких коммутаций, так и для защиты цепей от аварийных режимов, таких как короткое замыкание, перегрузки по току, понижение напряжения и т.д. При этом, иногда не задумываются о целесообразности использования всех потенциальных функций автомата для данного технического решения, например, в распределительных устройствах низкого напряжения (РУНН) комплектных трансформаторных подстанций (КТП) на стороне низкого напряжения силового трансформатора и отводящих линий (фидеров).

С другой стороны трудно представить, чтобы дорогостоящее оборудование эксплуатировалось без дополнительной защиты, установленной в непосредственной близости от него, с расчетом только на автоматический выключатель, установленный в РУНН. Таким образом, автоматический выключатель, установленный в РУНН защищает только кабельные линии. Встает вопрос: а надо ли для защиты кабельных линий применять дорогостоящие автоматические выключатели? Насколько это целесообразно и экономически оправдано?

Другим вариантом защиты цепи является использование предохранителей с плавкими вставками, имеющие ряд преимуществ перед автоматами (по предельной коммутационной способности, времени отключения), но требующие замены при перегорании плавкой вставки, что неудобно при эксплуатации. Да, автоматический выключатель удобнее в обслуживании, но в отличие от плавких вставок, не исключена вероятность «залипания» контактов или других скрытых повреждений, которые невозможно визуально определить, следствие чего - перегрузка или короткое замыкание, при этом может выйти из строя дорогостоящее оборудование, возникнуть пожар, и главное - могут пострадать люди. Последствия отсутствия реальной возможности контролировать исправность автоматических выключателей могут быть слишком серьезными, что бы принимать во внимание неудобства, связанные с использованием плавких вставок. Если же при выборе устройства защиты на первое место будет поставлен критерий безопасности, то лучшим решением будет использование плавких вставок.

Защита отводящих линий с помощью системы, состоящей из основного рубильника и плавких вставок, обеспечивая необходимую защиту электрических цепей, значительно дешевле, но при эксплуатации создает ряд неудобств, среди которых необходимость иметь запас плавких вставок и неудовлетворительная защита обслуживающего персонала при регламентных или ремонтных работах.

Современным устройством, сочетающим функции предохранителя и выключателя нагрузки, и обеспечивающие необходимый уровень безопасности, являются рубильники с функцией защиты серии RBK и ARS производства ЗАО «АПАТОР-ЭЛЕКТРО». В отличие от автоматического выключателя рубильники с функцией защиты имеют видимый разъемный контакт плавкой вставки с цепью питания и нагрузки, что обеспечивает безопасность персонала при обслуживании .

Рубильник с функцией защиты, обладая невысокой стоимостью, сочетает в себе преимущества вышеперечисленных способов защиты электрических цепей. В качестве предохранителей могут использоваться плавкие вставки серии ППН Кореневского завода НВА или другие, включая токоограничивающие предохранители.

Использование аппаратов ARS и RBK позволяет максимально упростить РУНН с точки зрения использования металлоконструкций, расположения питающих и соединяющих кабелей, а так же позволяет сделать сборку минимальных габаритов при максимальном количестве отводящих линий. Кроме того, значительно упрощается монтаж, который сводится к фиксации аппаратов ARS с помощью трех болтов на токоведущие шины, а при наличии изолированного ключа возможно производить монтаж-демонтаж аппаратов без снятия напряжения в распредустройстве. Так как степень защиты со стороны передней панели у рубильников RBK и ARS IP20 - отпадает необходимость дополнительной защиты токоведущих элементов и контактов, что также удешевляет конструкцию шкафа.

Рассмотрим экономическую целесообразность применения рубильников с функцией защиты серии ARS и RBK взамен автоматических выключателей в РУНН типовой КТП мощностью 630 кВ∙А напряжением 6(10) кВ, имеющей 12 отводящих линий номинальным током от 100 до 630А.

Если для защиты отводящих линий использовать автоматические выключатели отечественного производства (ОАО «ДЗНВА», ЗАО «Контактор»), тогда общая стоимость подборки РУНН составит от 1200 до 2000 евро. Стоимость подборки из автоматов импортного производства (Концерн АВВ) будет значительно выше и составит около 9000 евро.

В случае использования рубильников с функцией защиты производства ЗАО «АПАТОР-ЭЛЕКТРО» общая стоимость аппаратов составит около 900 евро, что почти на 30% меньше, чем суммарная стоимость автоматов производства ДЗНВА, более чем в 2 раза дешевле автоматов производства ЗАО «Контактор» и более чем в 10 раз дешевле автоматов марки ABB.

Кроме того, рубильники с функцией защиты серии ARS имеют в 2 раза меньшую ширину, чем автоматические выключатели, что позволяет сделать РУНН максимально компактным. Таким образом, РУНН для 12 отходящих линий на основе автоматических выключателей будет иметь ширину более 2700 мм, а на основе ARS около 1200 мм, что имеет немаловажное значение для КТП, размещаемых в крупных населенных пунктах, где ощущается нехватка площадей.

Технические решения РУНН с использованием рубильников с функцией защиты ARS, RBK уже реализованы такими производственными компаниями как «Хайтек-силовые системы» и «Специнжэлектро», ЗАО «Стройэнергосервис» . Изделия этих компаний, укомплектованные рубильниками с функцией защиты ARS, уже несколько лет эксплуатируются ОАО «Мосэнерго» и за все время эксплуатации отказов зафиксировано не было.

Таким образом, предложенное ЗАО «Апатор-Электро» техническое решение, используя новые сочетания и комбинации изделий, призвано решать проблемы модернизации энергетического оборудования со значительным повышением его технико-экономических показателей.

В этом направлении целесообразно и надо продолжать работать(в последние годы подобные разработки ведутся ОАО «Кореневский завод НВА» по созданию рубильников с предохранителями серии ПВР).

Безусловно, прежде чем заменить автоматические выключатели на рубильники с функцией защиты необходимо учитывать специфику защищаемой цепи, как со стороны нагрузки, так и со стороны питания.