Ինչ է էլեկտրական ենթակայանը: Էլեկտրական ենթակայանները եւ փոխարկիչները

Էլեկտրական ինժեների մասնագետները գիտեն, թե ինչ էլեկտրակայաններն ու ենթակայանները, ինչն են նախագծված եւ ինչպես են դրանք կազմակերպվում: Նրանք գիտեն, թե ինչպես պետք է հաշվարկեն իրենց ուժը եւ բոլոր անհրաժեշտ պարամետրերը, ինչպիսիք են շրջադարձային թիվը, մետաղի խաչմերուկը եւ մագնիսական սխեմայի չափերը: Սա սովորեցնում է ուսանողներին տեխնիկական համալսարաններում եւ տեխնիկական դպրոցներում: Ազատ կրթությամբ մարդիկ գիտեն, որ շենքերը, որոնք հաճախ կանգնած են տների ձեւով, առանց պատուհանների (սիրում են գրաֆիտի սիրահարների կողմից) անհրաժեշտ են իշխանության տներ եւ գործարարներ, եւ նրանք չպետք է թափանցեն, գանգի ձեւով եւ ճրագալույցներում խտրական խորհրդանիշներ խոսում են այն մասին, , Կցված վտանգավոր օբյեկտներին: Գուցե շատերը կարիք չունեն ավելին իմանալու, բայց տեղեկատվությունը ավելորդ չէ:

Մի փոքր ֆիզիկա

Էլեկտրաէներգիան այն ապրանքն է, որի համար անհրաժեշտ է վճարել, եւ դա շատ վիրավորական է, եթե այն անցնում է ապարդյուն: Եվ սա, ինչպես ցանկացած արտադրության մեջ, անխուսափելի է, խնդիրն այն է, որ միայն վնասների կորուստը նվազի: Էներգիան հավասար է ժամանակի բազմապատկված զորությանը, հետեւաբար հետագա պատճառաբանությամբ հնարավոր է գործել այս հայեցակարգով, քանի որ ժամանակի ընթացքում հոսում է, եւ այն հնարավոր չէ վերածել, քանի որ այն երգում է: Էլեկտրական էներգիան, կոպիտ մոտավորության մեջ, առանց հաշվի առնելու ռեակտիվ բեռը, հավասար է լարման արտադրանքի նկատմամբ: Եթե մենք ավելի մանրամասն ենք համարում այն, որ կոսինեը, որը որոշում է սպառվող էներգիայի հարաբերակցությունը իր օգտակար բաղադրիչի հետ, կոչվում է ակտիվ բաղադրիչ, ընկնում է բանաձեւ: Բայց այս կարեւոր ցուցանիշը անմիջական կապ չունի, թե ինչու է ենթակայանը անհրաժեշտ: Էլեկտրական էներգիան, հետեւաբար, կախված է Ohm- ի եւ Joule-Lenz- ի լարման եւ ընթացիկ օրենքների երկու հիմնական մասնակիցներից: Ցածր ընթացիկ եւ բարձր լարումը կարող է ստեղծել նույն ուժը, ինչպես հակառակը, բարձր ընթացիկ եւ ցածր լարման: Թվում է, թե ինչ տարբերություն կա: Եվ դա, եւ շատ մեծ է:

Ջերմացրեք օդը: Շնորհակալություն:

Այսպիսով, եթե դուք օգտագործում եք ակտիվ ուժի բանաձեւը, դուք ստանում եք հետեւյալը.

• P = U x I, որտեղ `
  
  U- ը Volts- ում չափվող լարումը.
  Ես Amperes- ի չափսն եմ:
  P - հզորությունը, որը չափվում է Watts կամ Volt-amperes- ում:

Բայց կա եւս մեկ բանաձեւ, որը նկարագրում է արդեն նշված Joule-Lenz օրենքը, ըստ որի ջերմային հզորությունը թողարկվում է այն ժամանակ, երբ ընթացիկ անցումը հավասար է դիրիժորի դիմադրությանը բազմապատկված իր մեծության քառակուսինին: Էներգիայի գիծը շրջապատող օդը ջերմացնելու համար նշանակում է թափոնների էներգիա: Եվ դա հնարավոր է կրճատել տեսականորեն այդ երկու կորուստները: Առաջիններից մեկը դիմադրողականության նվազեցում է, այսինքն `լարերի խտացում: Որքան մեծ է խաչը, այնքան ցածր է դիմադրությունը, եւ հակառակը: Բայց ես չեմ ուզում մետաղը ծախսել ապարդյուն, դա թանկ է, պղինձ, միեւնույն է: Բացի այդ, դիրիժորական նյութի կրկնակի սպառումը ոչ միայն առաջացնում է ծախսերի ավելացում, այլեւ կշռում, ինչը էլ իր հերթին կհանգեցնի բարձրանալ գծերի մոնտաժի մեծացմանը: Իսկ աջակցությունը պետք է ավելի հզոր լինի: Իսկ կորուստները կկրճատվեն միայն կեսով:

Լուծումը

Էներգիայի փոխանցման ընթացքում լարերի ջեռուցման կրճատման համար անհրաժեշտ է նվազեցնել անցողիկ հոսքի չափը: Սա բավականին հստակ է, քանի որ դրա կրճատման կեսը կհանգեցնի չորս անգամ կրճատումների կրճատմանը: Իսկ եթե տասը անգամ: Կախվածությունը քառակուսային է, ուստի կորուստները հարյուր անգամ ավելի քիչ կլինեն: Բայց իշխանությունը պետք է «կախել» նույնը, որը պահանջվում է սպառողների համախառն էլեկտրաէներգիայի մյուս վերջում սպասող սպառողների համախոհների կողմից, երբեմն էլեկտրակայանից գնում է հարյուրավոր կիլոմետր: Եզրակացությունն այն է, որ անհրաժեշտ է բարձրացնել լարումը նույն քանակությամբ, քանի որ ներկայիս նվազումը: Տրանսֆորմատորային ենթակայանը հաղորդման գծի սկզբում հենց այդ նպատակով նախատեսված է: Դրանից էլ լարերը դուրս են գալիս շատ բարձր լարման տակ, չափվում են տասնյակ կիլովոլտով: ՀԷԿ-երը, ՀԷԿ-ը կամ միջուկային էլեկտրակայանը, որտեղ այն ուղղված է հեռավորության վրա, էներգիան ուղեւորվում է փոքր (համեմատաբար) ընթացիկ: Սպառողը պետք է ձեռք բերի ստանդարտ պարամետրերով, որը մեր երկրում համապատասխանում է 220 վոլտ (կամ 380 V միջակայք): Այժմ մենք չպետք է ավելացնենք, ինչպես էլեկտրաէներգիայի գիծ մուտք գործելիս, բայց մի խթանող ենթակայանը: Էլեկտրաէներգիան մատակարարվում է տանկերին, տների տները լուսավորելու համար, իսկ հաստոցների ռոտորները վերածվել են գործարաններում:

Ինչ է արկղում:

Վերոնշյալից պարզ է, որ ենթակայանի կարեւորագույն մասը տրանսֆորմատոր է, սովորաբար երեք փուլ: Կարող են լինել մի քանիսը: Օրինակ, եռաֆազ տրանսֆորմատորը կարող է փոխարինվել երեք միասնական տրանսֆորմատորներով : Ավելի մեծ քանակություն կարող է պայմանավորված լինել բարձր էներգիայի սպառման հետ: Այս սարքավորման դիզայնը տարբեր է, բայց ամեն դեպքում տպավորիչ չափսեր ունի: Որքան ավելի շատ հզորություն է տրվում սպառողին, այնքան ավելի կառուցված է կառուցվածքը: Էլեկտրական ենթակայանի տեղադրումը, սակայն, ավելի բարդ է, եւ ներառում է ոչ միայն տրանսֆորմատոր: Այստեղ նույնպես թանկարժեք միավորի տեղադրման եւ պաշտպանության համար նախատեսված սարքավորումները, ինչպես նաեւ հաճախ սառեցնելու համար: Ստորգետնյա կայանների եւ ենթակայանների մեկ այլ էլեկտրական բաղադրիչը պարունակում է հսկիչ-չափիչ սարքավորում ունեցող հոսքագծեր:

Տրանսֆորմատոր

Այս օբյեկտի հիմնական խնդիրն է `սպառողին բերել էներգիա: Ուղարկելուց առաջ լարումը պետք է ավելացվի, եւ այն ստանալուց հետո այն ավելի ցածր է ստանդարտ մակարդակին:

Չնայած այն հանգամանքին, որ էլեկտրակայանի սխեման ներառում է բազմաթիվ տարրեր, դրանցից հիմնականը դեռեւս տրանսֆորմատոր է: Այս ապրանքի սարքի միջեւ որեւէ հիմնարար տարբերություն գոյություն չունի կենցաղային սարքավորման ավանդական էներգաբլոկում եւ արդյունաբերական բարձր էներգիայի նմուշներում: Տրանսֆորմատորը բաղկացած է ռումբերի (առաջնային եւ երկրորդային) եւ մագնիսական միջուկից, որը կազմված է ֆերոմագնիսով, այսինքն, մագնիսական դաշտը ամրապնդող նյութ (մետաղ): Այս սարքի հաշվարկը բավականին սովորական կրթական խնդիր է `տեխնիկական քոլեջում ուսանողի համար: Փոխադրման ենթակա տրանսֆորմատորի եւ նրա պակաս հզոր գործընկերների հիմնական տարբերությունը, որը հարվածում է իր չափսերին, հանդիսանում է սառեցման համակարգի առկայությունը, որը խողովակաշարերի համադրություն է, որը շրջապատում է ջեռուցման խցանները: Էլեկտրական ենթակայանների դիզայնը, սակայն, հեշտ գործ չէ, քանի որ պետք է հաշվի առնել բազմաթիվ գործոններ `կլիմայական պայմաններից մինչեւ բեռի բնույթ:

Քարտրային իշխանություն

Ոչ միայն տներն ու ձեռնարկությունները էլեկտրաէներգիա են օգտագործում: Այստեղ ամեն ինչ պարզ է, դուք պետք է կիրառեք 220 վոլտ AC `չեզոք ավտոբուսի կամ 380 Վ-ի նկատմամբ` 50 հերց հաճախականությամբ: Բայց կա նաեւ քաղաքային էլեկտրական տրանսպորտ: Տրամատներ եւ տրոլեյբուս ավտոբուսները պահանջում են լարումը ոչ թե փոփոխական, այլ հաստատուն: Եվ տարբեր: Տրոլլոնային մետաղալարով պետք է լինի 750 վոլտ (համեմատած գետնին, այսինքն ռելսերի վրա), իսկ տրոլեյբուսը պահանջվում է զրոյի մի դիրքի դիրքի վրա եւ մյուս կողմից 600 վոլտ ուղղակի հոսանքի վրա, ռետինե անիվի պաշտպանները `մեկուսիչ: Այսպիսով, մենք պետք է առանձին շատ հզոր ենթակայան: Էլեկտրական էներգիան վերափոխվում է, այսինքն, ուղղում է: Դրա հզորությունը շատ բարձր է, սխեմայի ներկա մասը չափվում է հազարավոր ամպերում: Նման սարքը կոչվում է սարքի նախագիծ:

Ենթակայանի պաշտպանությունը

Թե տրանսֆորմատորը, եւ հզոր ուղղիչ սարքը (տրաքման հոսանքի մատակարարման դեպքում) թանկ են: Եթե արտակարգ իրավիճակ է ստեղծվում, այսինքն ` կարճ միացում, երկրորդական սխեմայում հայտնվում է մի գործողություն (եւ, հետեւաբար, առաջնային): Հետեւաբար, դիրիժորների խաչմերուկը չի հաշվարկվում: Էլեկտրական տրանսֆորմատորային ենթակայանը սկսում է տաքացնել մինչեւ դիմադրողական ջերմության տարածման պատճառով: Եթե դուք չեք տրամադրում այս սցենարի համար, ապա ցանկացած ծայրամասային գծերի կարճ միացումից հետո, ոլորուն մետաղալարերը կհալվեն կամ այրվեն: Խուսափելու համար կիրառվում են տարբեր մեթոդներ: Սա դիֆերենցիալ, գազ եւ առավելագույն ընթացիկ պաշտպանություն:

Դիֆերենցիալը համեմատում է շրջանագծի եւ երկրորդային ոլորուն ընթացիկ արժեքների արժեքները: Գազի պահպանումն առաջացնում է այրման արտադրանքի արտանետումների, նավթի եւ այլնի տեսքով: Ընթացիկ պաշտպանությունը անջատում է տրանսֆորմատորը, երբ ընթացիկը գերազանցում է առավելագույն սահմանված արժեքը:

Տրանսֆորմատորային ենթակայանը պետք է ավտոմատ կերպով անջատված լինի նաեւ կայծակի հարվածի դեպքում:

Բաժնետերերի տեսակները

Նրանք տարբերվում են իշխանությունից, նպատակից եւ սարքից: Նրանց, ովքեր ծառայում են միայն բարձրացնել կամ նվազեցնել լարումը, կոչվում են տրանսֆորմատորներ: Եթե անհրաժեշտ է փոխել այլ պարամետրերը (ուղղում կամ հաճախականության կայունացում), ենթակայանը կոչվում է փոխակերպում:

Իր ճարտարապետական նախագծման առումով ենթակայանները ներկառուցված են, ներկառուցված (հիմնական օբյեկտի հարեւանությամբ), ինտեր-սեմինարով (տեղակայված արտադրական տարածքում) կամ առանձին օժանդակ շենք: Որոշ դեպքերում, երբ բարձր էներգիան չի պահանջվում (փոքր բնակավայրերի էլեկտրամատակարարումը կազմակերպելիս), կիրառվում է ստորգետնյա սալերի կառուցումը: Երբեմն տրանսֆորմատորի տեղադրման համար օգտագործվում է էլեկտրահաղորդման գիծը, որի վրա տեղադրվում են բոլոր անհրաժեշտ սարքավորումները (ապահովիչներ, անջատիչներ, անջատիչներ եւ այլն):

Էլեկտրական ցանցերը եւ ենթակայանները դասակարգվում են լարման (մինչեւ 1000 կՎ կամ ավելի, այսինքն, բարձր լարման) եւ հզորություն (օրինակ, 150 ՎՎ-ից մինչեւ 16 հազար կՎԱ):

Արտաքին կապի սխեմատիկ առանձնահատկությունների համաձայն, ենթակայանները նոտարական են, փակուղիները, անցուղիները եւ փոսը:

Խցիկի ներսում

Տեղակայման ենթակայանի ներսում գտնվող տիեզերքը, որտեղ գտնվում են ամբողջ սարքի շահագործումը ապահովող տրանսֆորմատորներ, ավտոբուսներ եւ սարքավորումներ, կոչվում է տեսախցիկ: Այն կարող է պարուրել կամ փակվել: Այն շրջակա միջավայրից օտարելու եղանակների տարբերությունը փոքր է: Ներկառուցված պալատը լիովին մեկուսացված սենյակ է, եւ փակվող պալատը թերի (ցանց կամ ցանց) պատերի ետեւում է: Դրանք արտադրվում են, որպես կանոն, արդյունաբերական ձեռնարկությունների կողմից ստանդարտ նախագծերի համար: Էներգամատակարարման համակարգերի սպասարկումն իրականացվում է բարձրակարգ լարման գծերում աշխատելու թույլտվության վերաբերյալ հաստատված պաշտոնական փաստաթղթով ընդունված եւ անհրաժեշտ որակավորում ունեցող վերապատրաստված անձնակազմի կողմից: Փոխադրամիջոցի օպերատիվ վերահսկողությունը կատարվում է հերթապահ էլեկտրիկով կամ էներգետիկ ճարտարագետի կողմից, որը տեղակայված է մայրուղային կայանի հարեւանությամբ, որը կարող է հեռավոր տեղակայվել ենթակայանից:

Բաշխում

Հզորության ենթակայանն իրականացնում է եւս մեկ կարեւոր գործառույթ: Էլեկտրական էներգիան բաժանվում է սպառողների շրջանում, ըստ իրենց նորմերի, եւ, բացի այդ, երեք փուլերի բեռը պետք է լինի հնարավորին չափ համեստ: Որպեսզի այս խնդիրը հաջող լուծվի, կան փոխադրամիջոցներ: ՌԴ-ն գործում է նույն լարման մեջ եւ պարունակում է սարքեր, որոնք կատարում են գծերի անցում եւ պաշտպանություն ծանրաբեռնվածությունից: Տրանսֆորմատորով RU- ն միացված են ապահովիչների եւ անջատիչների կողմից (մեկ փուլի, յուրաքանչյուր փուլում մեկ): Տեղադրման վայրում բաշխիչ սարքերը բաժանված են բաց (բաց երկնքում) եւ փակ են (տեղակայված տարածքում):

Անվտանգություն

Էլեկտրակայանում կատարված բոլոր աշխատանքները դասակարգվում են որպես ռիսկային, եւ, հետեւաբար, պահանջում են արտակարգ միջոցներ, ապահովելու աշխատանքի անվտանգությունը: Ընդհանուր առմամբ, վերանորոգման եւ սպասարկումն իրականացվում է լրիվ կամ մասնակի անջատվածությամբ: Լարման անջատվածից հետո (էլեկտրիկները ասում են `« հեռացվել »), եթե առկա են բոլոր անհրաժեշտ թույլատրությունները, ավտոբուսները հիմնավորված են, պատահական անցումը խուսափելու համար: Դրա համար նախազգուշացնող նշանները «Մարդիկ աշխատում են» եւ «Չեն ներառում»: Բարձր լարման ենթակայաններին ծառայող անձնակազմը համակարգված կերպով վերապատրաստվում է, ձեռք բերված հմտություններն ու գիտելիքները պարբերաբար վերահսկվում են: Թիվ 4 հանդուրժողականությունը թույլ է տալիս 1 կՎ-ից ավելի էլեկտրակայաններում աշխատանք կատարել: