Формы секционирования НКУ

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.