Распределительный щит: назначение, конструктивные особенности, монтаж

Встретить распределительные щиты можно где угодно - многоквартирные дома, предприятия, торговые центры, торговые суда и не только. Задача данных устройств заключается в приеме и в дальнейшем распределении электрической энергии по объекту. Кроме этого, их применяют для защиты сети от коротких замыканий и перегрузки.

Конструктивные особенности

Распределительный щит состоит из 3-х частей:

1. Вводная;
2. Секционная;
3. Линейные панели.

В первой части расположены вводные автоматы. Именно они принимают электрическую нагрузку, а после отправляют к приборам учета. В секционной панели находится автоматический выключатель. К нему подключено несколько секций одного вида. Что касается линейной панели, то тут могут стоять самые разнообразные устройства. 

К примеру, источник бесперебойного энергоснабжения, контрольно-измерительные приборы, автоматические вводы резерва и выключатели нагрузки.

Системы распределения электроэнергии на судне

Потребители электроэнергии могут быть присоединены к ГРЩ, АРЩ или РЩ. Питание РЩ и отдельные потребителей от ГРЩ осуществляется по следующим системам: кольцевой, магистральной, фидерной, смешанной (магистрально-фидерной).

Кольцевая система (рис. 1, а): от ГРЩ отходит одна ши несколько замкнутых кабельных линий большого сечения (кольцевых магистралей) с врезанными в них магистральными коробками МК или щитами, от которых получают питание потребители.

Особенность кольцевой системы состоит в том, что повреждение любого участка кольца не нарушает питания потребителей, что повышает надежность электроснабжения.

При установке двух или нескольких электростанций на судне их объединяют кольцом, что еще более повышает живучесть энергосистемы. На судах эта система не нашла применения.

Магистральная система распределения электроэнергии (рис. 1, б): от ГРЩ по судну проложены магистральные кабельные линии, одна — по левому, другая — по правому борту. От магистралей через врезанные в них магистральные коробки МК получают питание потребители электроэнергии, причем, наиболее ответственные из них имеют возможность подключаться к магистралям правого и левого бортов.

Судовые распределительные устройства и требования к ним

Распределительными устройствами (РУ) называются конструкции, в которых смонтированы коммутационная, защитная, регулирующая, сигнальная аппаратура и электроизмерительные приборы. Они предназначены для управления электрическими цепями, их защиты и контроля. Степень насыщенности РУ оборудованием определяется их назначением и выполняемыми функциями.

Классификация РУ. По назначению РУ можно подразделить на: главные распределительные щиты (ГРЩ), аварийные распределительные щиты (АРЩ), пульты управления (ПУ), распределительные щиты (РЩ), щиты отдельных потребителей (ЩП), контрольные щиты (КЩ), специализированные щиты и щиты освещения (ЩО).

ГРЩ предназначены для управления, защиты, контроля и регулирования параметров электроэнергетической установки и распределения электроэнергии по судну в целом.

АРЩ выполняет ту же роль, что и ГРЩ, но для аварийных источников питания и потребителей, работающих в аварийном режиме.

ПУ предназначены для дистанционного контроля и управления работой генераторных агрегатов и ответственных потребителей.

РЩ служат для распределения электроэнергии в пределах определенного района судна или среди небольшой группы близких по назначению потребителей и получают питание от ГРЩ, АРЩ или от группового РЩ. Групповым РЩ называют распределительное устройство, служащее для питания нескольких РЩ и получающее питание непосредственно от ГРЩ или АРЩ.

Системы распределения электроэнергии на судах и типы сетей

На судах наиболее распространены двух- и трехпроводная системы распределения электроэнергии постоянного и переменного тока. Причем использование корпуса судна в качестве одного проводника запрещено, поэтому системы называются изолированными.

При использовании двухпроводной системы распределения электроэнергии постоянного тока все электрические потребители (ЭП) — осветительные и электронагревательные приборы, двигатели и т. д. включены по одинаковой схеме (рис. 1, а).

По трехпроводной системе на переменном токе (рис. 1,б) коммутируются электродвигатели, электронагревательные приборы (отопление и камбузное оборудование) и другие потребители, включенные на полное линейное напряжение генератора.

Распределительные устройства судовых электростанций

Различают системы распределения электроэнергии: одно-, двух-, трех- и четырехпроводную.

Правилами Регистра применение однопроводной системы, когда для электрической цепи прокладывается только один провод, а в качестве другого используется корпус судна, не разрешается.

При этой системе значительно увеличивается опасность поражения током обслуживающего персонала при сравнительно небольшой экономии цветных металлов. Однопроводная система встречается на иностранных судах.

При двухпроводной системе постоянного тока оба провода («плюсовой» и «минусовой») должны быть изолированы от корпуса судна. Двухпроводная система может применяться как для постоянного, так и для переменного (однофазного) тока.

Трехпроводная система (три фазных провода) распределения электроэнергии применяется при переменном токе.

Четырехпроводная система (три фазных и один нулевой провод) применяется исключительно при переменном токе. (Регистром, как правило, данная система не допускается.) Электродвигатели при этом подключаются к трем фазным проводам, а электрические лампы - между любым фазным и нулевым проводами.

Так же как и при двухпроводной системе все провода трехпроводной и четырехпроводной систем (в том числе нулевой провод) должны быть изолированы от корпуса судна.

Перечень работ при техническом обслуживании (ТО) распределительных устройств

1. При проведении ТО без разборки выполняются:

а) очистка, продувка и протирка щита (пульта) и его аппаратуры;
б) выявление и устранение мелких дефектов;
в) замена перегоревших сигнальных ламп и очистка сигнальной арматуры;
г) проверка и затяжка контактных соединений;
д) проверка плавности хода и четкости фиксации рукояток автоматов, пакетных выключателей и переключателей;
е) проверка соответствия плавких вставок штатной номенклатуре и замена перегоревших плавких вставок;
ж) проверка состояния уплотнений устройств водозащищенного исполнения.

2. При проведении ТО с частичной разборкой выполняются все требования по ТО без разборки и дополнительно необходимо:

а) зачистить контакты аппаратов, ножей и губок рубильников, стоек и губок предохранителей;
б) смазать шарнирные соединения механизмов автоматов соответствующим маслом, а остальные трущиеся части жировой смазкой;
в) заменить изношенные детали и аппараты;
г) поджать губки предохранителей;
д) проверить состояние амортизаторов и при необходимости заменить их;
е) проверить состояние заземлений;
ж) проверить заделку жил кабелей, подключенных к щиту;
з) покрыть лаком изоляционные панели и коммутационные провода;
п) просушить отдельные аппараты и довести сопротивление изоляции щита до нормы;
к) отрегулировать аппараты;
л) проверить щит в работе под нагрузкой.

Системы распределения электроэнергии и типы судовых электрических сетей

Судовая электрическая сеть является важнейшей составной частью СЭЭС и служит для передачи энергии от источников к потребителям или обеспечивает электрическую связь между различными элементами какой-либо системы.

Электрические сети разделяются на первичные и вторичные.

Первичная электрическая сеть соединяет распределительные щиты и отдельные потребители крупной мощности, подключенные непосредственно к ГРЩ.

Рис. 1. Однолинейная схема участка первичной и вторичной судовой сети:

ГРЩ — главный распределительный щит; РЩ — распределительный

щит; ВРЩ — вторичный распределительный щит; П — потребитель;

АВ — автоматический выключатель; Г — генератор

Вторичная электрическая сеть соединяет потребители электрической энергии и вторичные распределительные щиты. На рис. 1 изображены участки первичной и вторичной судовой сети.

Обслуживание распределительных устройств и уход за ними в условиях судна

Главный распределительный щит является одним из основных элементов судовой электроустановки, поэтому правильное его обслуживание и тщательный уход за ним является обязательным условием обеспечения надежности действия всей электроустановки в целом.

Под обслуживанием распределительных устройств подразумевается включение и выключение генераторов и потребителей, регулирование напряжения генераторов, наблюдение за нагрузкой работающих генераторов и электродвигателей по показаниям измерительных приборов, контроль за состоянием изоляции электроустановки в целом, поддержание распределительных устройств в надлежащей чистоте, периодический (не реже раза в сутки) внешний осмотр распределительных щитов, запись в вахтенном электротехническом журнале показаний приборов и времени включения и выключения генераторов и потребителей электроэнергии.

Правильность нулевого положения стрелок амперметров, вольтметров и ваттметров следует систематически проверять. У отключенных фазометров и частотомеров стрелка может занимать произвольное положение, так как эти приборы не имеют противодействующих пружин. У отключенного щитового мегомметра стрелка должна находиться в положении «—».

Щитовые мегомметры и вольтметры для измерения сопротивления изоляции разрешается включать только на время измерения. Оставлять их включенными (вольтметр в положении «плюс — корпус») запрещается.