Elektrické rozvodné skrine sú neoddeliteľnou súčasťou moderných elektrických systémov. Ich správne fungovanie závisí od udržiavania optimálnej teploty, čo si vyžaduje efektívne chladenie. V tomto článku sa pozrieme na rôzne metódy chladenia elektrických rozvodných skríň, ich výhody a nevýhody, a na faktory, ktoré ovplyvňujú ich účinnosť.
Úvod do Chladenia Elektrických Rozvodných Skríň
Elektrické rozvodné skrine obsahujú komponenty ako transformátory, ističe a iné elektrické zariadenia, ktoré počas prevádzky generujú teplo. Ak sa toto teplo neodvádza efektívne, môže to viesť k prehriatiu, zníženiu výkonu, poškodeniu zariadení a zvýšenému riziku požiaru. Preto je nevyhnutné implementovať efektívne chladiace riešenia. Účelom rozvodných zariadení je rozvádzať privedenú elektrickú energiu do viacerých odbočiek tvorených poliami.
Typy Rozvodných Zariadení
Podľa použitého napätia poznáme rozvodne: 6, 10, 22, 35, 110, 220, 400 a 750 kV. Rozvodné zariadenia môžu byť:
- Vonkajšie: Odolávajúce všetkým nepriaznivým vplyvom vonkajšieho prostredia.
- Vnútorné: Umiestené v obstavanom priestore, v ktorom sú chránené proti poveternostným vplyvom.
Počet a zapojenie prípojnicových systémov je dané požiadavkami prevádzky a stupňom dôležitosti napájania jednotlivých vývodov. Rozvodné zariadenia môžu mať usporiadanie prípojnicových systémov priame, okružné, alebo môžu byť bez prípojníc.
Metódy Chladenia Elektrických Rozvodných Skríň
Existujú dva hlavné prístupy k chladeniu elektrických rozvodných skríň: pasívne a aktívne chladenie.
Prečítajte si tiež: Montáž výstuže pre stropné chladenie
Pasívne Chladenie
Pasívne chladenie využíva prirodzené procesy, ako je konvekcia a vedenie tepla, bez potreby energeticky náročných zariadení. Medzi najčastejšie metódy pasívneho chladenia patria:
- Odvetrávanie pomocou otvorov v skrini: Otvory umožňujú prúdenie vzduchu a odvádzanie tepla.
- Vedenie tepla cez kovové diely skrine: Kovové časti skrine odvádzajú teplo z vnútorných komponentov.
- Obloženie skrine materiálmi s vysokou tepelnou vodivosťou: Použitie materiálov, ktoré efektívne odvádzajú teplo.
- Izolácia: Dobre izolované skrine môžu udržať teplo vo vnútri pod kontrolou.
Aktívne Chladenie
Aktívne chladenie využíva mechanické zariadenia, ako sú ventilátory, kompresory a chladiče, na rýchle a efektívne znižovanie teploty. Medzi hlavné typy aktívneho chladenia patria:
- Ventilačné systémy: Používajú ventilátory na cirkuláciu vzduchu a znižovanie teploty. Ponúkame ventilátory s filtrom s prietokom vzduchu od 21 do 550 m3/h. Ventilátory vháňajú vzduch do skrine, čím vytvárajú pretlak zamedzujúci prenikaniu nečistôt z okolia. Stupeň krytia IP54/IP55.
- Chladenie vodou alebo inými kvapalinami: Kvapaliny efektívne odvádzajú teplo z komponentov.
- Chladiace jednotky s použitím klimatizačných technológií: Regulujú teplotu vzduchu pomocou chladiva.
Prirodzené Olejové Chladenie
Prirodzené olejové chladenie sa používa najmä pri transformátoroch. Stanovište vonkajších transformátorov musí mať betónovú zbernú nádrž na celý objem oleja transformátora. Pri viacerých zariadeniach s olejovou náplňou môže byť zberná nádrž transformátora menšia s odtokom do ďalšej spoločnej nádrže. Pôdorysné rozmery nádrže musia presahovať pôdorys transformátora na všetkých stranách aspoň o 1 m.
Výhody a Nevýhody Jednotlivých Prístupov
Pasívne Chladenie
- Výhody: Nízke náklady na údržbu, jednoduchá inštalácia, úspora energie.
- Nevýhody: Menej účinné pri vysokých teplotách alebo veľkých zaťaženiach.
Aktívne Chladenie
- Výhody: Vyššia účinnosť, flexibilita, prispôsobiteľnosť rôznym podmienkam.
- Nevýhody: Vyššia spotreba energie, vyššie náklady na údržbu.
Kompenzačné Členy a Kondenzátorové Batérie
V elektrických staniciach môžu byť inštalované kondenzátorové batérie pre skupinovú alebo centrálnu kompenzáciu jalového výkonu. V zariadeniach vn sa obvykle používa kondenzátorové rozvádzače, kde je v najjednoduchšom prípade kondenzátorová batéria s konštantným výkonom (FC - Fixed Capacitors). Kompenzátory s výkonom spínaným v niekoľkých stupňoch sa použijú v prípadoch, kedy nie je potrebná kompenzácia účinníka na určitú hodnotu, ale stačí kompenzácia učinníka do určitého pásma hodnôt. Pre možnosť kompenzovať účinník tam, kde sa jalový výkon s časom mení, boli postupne zavedené dynamické kompenzátory s využitím tyristorovo riadených tlmiviek (TCR - Thyristor Controlled Reactors) spolu s nepremennými kondenzátormi, alebo tyristorovo spínaných kondenzátorov (TSC -Thyristor Switched Capacitors).
Ďalším vývojovým stupňom sú statické kompenzátory (SSVC - Solid State var Compensator), obsahujúce statický menič, ktorý riadi dodávku alebo odber jalovej energie tak, aby kompenzoval odber jalovej energie spotrebičom v každom okamihu. Vzhľadom na rýchlu reakciu na meniace sa odberové parametre spotrebiča sa jedná o dynamickú kompenzáciu.
Prečítajte si tiež: O chladení, vysušovaní a filtrácii vzduchu
Optimalizácia Chladiacich Systémov
Pre dosiahnutie maximálnej efektivity chladiacich systémov je dôležité zvážiť rôzne faktory:
- Veľkosť a umiestnenie rozvodnej skrine: Väčšie skrine vyžadujú účinnejšie chladenie.
- Typ a intenzita elektrického zaťaženia: Zariadenia s vyšším zaťažením generujú viac tepla.
- Okolité klimatické podmienky: Teplota a vlhkosť okolia ovplyvňujú účinnosť chladenia.
- Pravidelná údržba: Čistota a funkčnosť ventilátorov a chladičov sú nevyhnutné.
- Monitorovanie teploty: Inštalácia snímačov teploty umožňuje sledovať podmienky a včas reagovať na problémy.
Nové Technológie a Inovatívne Prístupy
Súčasné trendy v oblasti chladenia elektrických rozvodných skriní zahŕňajú využitie pokročilých technológií:
- Inteligentné chladenie: Použitie senzorov a automatizácie na optimalizáciu chladenia.
- Chladenie pomocou nanomateriálov: Nanomateriály ponúkajú vynikajúce tepelné vlastnosti.
- Recyklácia tepla: Využitie odpadového tepla na iné procesy.
Príslušenstvo pre Chladenie Rozvádzačov
Na trhu je dostupný široký sortiment príslušenstva pre chladenie rozvádzačov, ktoré pomáhajú udržiavať optimálnu teplotu a vlhkosť:
- Kúrenie a chladenie rozvádzačov: Udržujú teplotu a vlhkosť na požadovaných hodnotách.
- Ventilátory s filtrom: Zabezpečujú prúdenie vzduchu a zabraňujú prenikaniu nečistôt.
- Termo-hygrostaty: Monitorujú a regulujú teplotu a vlhkosť.
Elektrické Ochrany
Elektrické ochrany zabezpečujú ochranné funkcie chrániace príslušné pole pred nežiaducimi prevádzkovými stavmi elektrizačnej sústavy ako sú napr. preťaženie skratom, prepätie, podpätie a iné. Pri detekovaní poruchového stavu dávajú popud na zopnutie alebo rozopnutie vypínača chráneného poľa.
Prístrojové Transformátory
Transformujú prúd alebo napätie meraného obvodu na hodnoty vhodné pre napájanie ochrán a meracích prístrojov. Ich inštalácia závisí na charaktere a dôležitosti poľa a taktiež od požiadaviek merania a ochrán poľa.
Prečítajte si tiež: Komplexný prehľad klimatizácií Hisense
Záver
Chladenie elektrických rozvodných skriní je komplexná téma, ktorá si vyžaduje dôkladné zhodnotenie rôznych prístupov a technológií. Vzhľadom na zvyšujúce sa nároky na energetickú účinnosť a spoľahlivosť sú efektívne chladiace riešenia nevyhnutné pre zabezpečenie optimálnej prevádzky. Bez ohľadu na to, aký systém zvolíte, kľúčom k úspechu je prispôsobiť riešenia konkrétnym potrebám vášho zariadenia a prostredia. Je dôležité nielen investovať do kvalitných chladacích systémov, ale aj pravidelne monitorovať a udržiavať ich v dobrom stave.
tags: #chladenie #elektrickych #rozvodnych #skrin