Γηπισκαηηθή Δξγαζία. ηεο θνηηήηξηαο ηνπ Σκήκαηνο Ζιεθηξνιφγσλ Μεραληθψλ θαη Σερλνινγίαο Τπνινγηζηψλ ηεο Πνιπηερληθήο ρνιήο ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ

Transcript

1 ΠΑΝΔΠΙΣΗΜΙΟ ΠΑΣΡΧΝ ΣΜΗΜΑ ΗΛΔΚΣΡΟΛΟΓΧΝ ΜΗΥΑΝΙΚΧΝ ΚΑΙ ΣΔΥΝΟΛΟΓΙΑ ΤΠΟΛΟΓΙΣΧΝ ΣΟΜΔΑ: ΗΔ ΔΡΓΑΣΗΡΙΟ Γηπισκαηηθή Δξγαζία ηεο θνηηήηξηαο ηνπ Σκήκαηνο Ζιεθηξνιφγσλ Μεραληθψλ θαη Σερλνινγίαο Τπνινγηζηψλ ηεο Πνιπηερληθήο ρνιήο ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ ΜΑΝΔΣΑ ΜΑΡΗΑ ΣΟΤ ΥΡΖΣΟΤ Αξηζκφο Μεηξψνπ: 4469 Θέκα «ΜΔΛΔΣΗ ΤΠΟΣΑΘΜΟΤ ΜΔΗ ΣΑΗ 20/0,4 KV» Δπηβιέπνπζα ΠΤΡΓΗΧΣΖ ΔΛΔΤΘΔΡΗΑ Αξηζκόο Γηπισκαηηθήο Δξγαζίαο: Πάηξα, (Οθηψβξηνο, 2009) 1

2 ΠΙΣΟΠΟΙΗΗ Πηζηνπνηείηαη φηη ε Γηπισκαηηθή Δξγαζία κε ζέκα «ΜΔΛΔΣΗ ΤΠΟΣΑΘΜΟΤ ΜΔΗ ΣΑΗ 20/0,4 KV» Σεο θνηηήηξηαο ηνπ Σκήκαηνο Ζιεθηξνιφγσλ Μεραληθψλ θαη Σερλνινγίαο Τπνινγηζηψλ ΜΑΝΔΣΑ ΜΑΡΗΑ Αξηζκφο Μεηξψνπ: 4469 Παξνπζηάζηεθε δεκφζηα θαη εμεηάζηεθε ζην Σκήκα Ζιεθηξνιφγσλ Μεραληθψλ θαη Σερλνινγίαο Τπνινγηζηψλ ζηηο.../../ Ζ Δπηβιέπνπζα Ο Γηεπζπληήο ηνπ Σνκέα Ππξγηψηε Διεπζεξία Αληψληνο Αιεμαλδξίδεο Καζεγεηήο 2

3 Αξηζκόο Γηπισκαηηθήο Δξγαζίαο: Θέκα: «ΜΔΛΔΣΗ ΤΠΟΣΑΘΜΟΤ ΜΔΗ ΣΑΗ 20/0,4 KV» Φνηηήηξηα: Μαλέηα Μαξία Δπηβιέπνπζα: Ππξγηψηε Διεπζεξία Πεξίιεςε Αληηθείκελν ηεο παξνχζαο δηπισκαηηθήο εξγαζίαο είλαη ε κειέηε Τπνζηαζκνχ ΜΣ ΥΣ. Αλαιχνληαη ηα κέζα πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη γηα ηελ πινπνίεζε ελφο ηδησηηθνχ Τ/ ΜΣ, ελψ κειεηάηαη εθηελέζηεξα ε δηαδηθαζία επηινγήο ησλ κέζσλ εθείλσλ πνπ είλαη αλαγθαία γηα ηελ ειεθηξνδφηεζε ελφο Μεραλνπξγείνπ, ην νπνίν απνηειείηαη απφ θνξηία θίλεζεο θαη θσηηζκνχ. Ζ εξγαζία ρσξίδεηαη απφ δχν κέξε. ην πξψην κέξνο, πνπ είλαη ε εηζαγσγή, παξαηίζεληαη ηα απαξαίηεηα ζεσξεηηθά ζηνηρεία γηα ηελ κειέηε θαη ηελ ζρεδίαζε ελφο Τ/. πγθεθξηκέλα, αλαιχνληαη ηα κέζα δεχμεο απφδεπμεο θαη πξνζηαζίαο ΜΣ θαζψο θαη ν εμνπιηζκφο γηα ην δίθηπν ΜΣ. Παξνπζηάδνληαη νη ηχπνη παξνρήο ησλ ηδησηηθψλ Τ/, ηα θαηάιιεια είδε γείσζεο γηα πξνζηαζία ησλ αηφκσλ πνπ εξγάδνληαη ζε απηνχο ή βξίζθνληαη θνληά, απφ επηθίλδπλεο ηάζεηο επαθήο θαη βεκαηηθέο ηάζεηο, φπσο επίζεο θαη ε απαξαίηεηε πξνζηαζία ηνπ Τ/ έλαληη ππεξηάζεσλ. ηελ ζπλέρεηα, επηζεκαίλνληαη ηα ραξαθηεξηζηηθά ζηνηρεία, θαζψο θαη νη ηξφπνη επηινγήο θαη πξνζηαζίαο ησλ Μ/ ηζρχνο, νη νπνίνη έρνπλ ηνλ ξφιν ηνπ κεηαζρεκαηηζκνχ ηεο ηάζεο απφ ΜΣ ζε ΥΣ. Γίλεηαη κηα αλαθνξά ζηα θαιψδηα ΜΣ θαη ΥΣ θαη αλαιχνληαη ηα κέζα δεχμεο απφδεπμεο θαη πξνζηαζίαο ΥΣ. Δπηπιένλ πεξηγξάθνληαη νη ειεθηξηθνί πίλαθεο κέζα ζηνπο νπνίνπο ηνπνζεηνχληαη ηα κέζα δεχμεο θαη πξνζηαζίαο. Δπηζεκαίλεηαη ε αλαγθαηφηεηα ηεο αληηζηάζκηζεο αέξγνπ ηζρχνο θαη γίλεηαη κηα αλαθνξά ζηα ζπζηήκαηα ππξνπξνζηαζίαο θαη ζηελ επηβεβιεκέλε ζπληήξεζε ηνπ Τ/. Σέινο παξνπζηάδνληαη ηα απαξαίηεηα εθείλα ζηνηρεία γηα ηνλ ππνινγηζκφ ησλ ειεθηξηθψλ εγθαηαζηάζεσλ ηζρπξψλ ξεπκάησλ ησλ βηνκεραληθψλ ρψξσλ, νη νπνίνη απνηεινχληαη απφ εγθαηαζηάζεηο θίλεζεο θαη θσηηζκνχ. ην δεχηεξν κέξνο, πξαγκαηνπνηείηαη κηα κειέηε εγθαηάζηαζεο θίλεζεο θαη θσηηζκνχ ελφο Μεραλνπξγείνπ θαζψο επίζεο θαη ε κειέηε επηινγήο ησλ κέζσλ 3

4 πινπνίεζεο ηνπ ηδησηηθνχ Τ/ ΜΣ ΥΣ παξνρήο ηχπνπ Α1 πνπ ζα ην ηξνθνδνηήζεη. Αθνινπζνχλ ηξία ζρέδηα, ηεο ρσξνζέηεζεο ησλ κεραλψλ παξαγσγήο έξγνπ ηνπ Μεραλνπξγείνπ, ηεο θάηνςεο ηνπ θηηξίνπ ηνπ Τ/ ΜΣ θαη ην κνλνγξακκηθφ ηνπ δηάγξακκα ζην νπνίν θαίλνληαη φια ηα απαξαίηεηα ζηνηρεία γηα ηελ θαηαζθεπή ησλ ειεθηξηθψλ πηλάθσλ θαη ηελ ζρεδίαζε ηεο ειεθηξνινγηθήο εγθαηάζηαζεο. SUMMARY Intention of the present diplomatic essay is the study of a Middle/Low Voltage s Substation. The means used for the implementation of a private Middle Voltage s Substation are being analyzed, whereas there is a further study of the procedure used to choose the specific means that are necessary for the power supply of a machine shop, which is consisted of movement and lighting loads. This essay is divided into two parts. In the first part, which is the introduction, all the essential theoretical information for calculating and designing a Substation is given. More specific, there is an analysis of the means of connection-disconnection and Middle Voltage protection structures, as well as the equipment for The M/V network. There is a presentation of the types of supplying private Substations and the proper grounding methods which protect people who work at them or stand close to them from dangerous types of voltages. Also the necessary protection of the Substation from overvoltage is mentioned. The technical characteristics, and the ways to select and to protect the Transformers, whose role is to transform the Middle Voltage to Low Voltage are presented next. There is a reference to the M/L Voltage cables and to the means of connectiondisconnection and Low Voltage protection structures. Furthermore there is a description of the electrical boards, in which the means of connection and protection are placed. The necessity for counterbalancing the reactive power is highlighted and also the fire protection systems and the obligatory maintenance of the Substation are referred. Concluding the first part there is a presentation of the information needed to estimate electrical installations of industrial buildings, which are composed of motion and lighting installations. In the second part, there is an installation study for motion and lighting of a machine shop as well as a case study of the different structures available for setting up a private Substation M/L Voltage type A1 that will provide electrical power. Then there are three drawings. The first is about placing the different types of product machines of the machine shop, the ground plan of the M/V Substation s building and the monoline diagram, in which all the essential information for constructing the electrical board and designing the electrical installation are showed. 4

5 ΠΔΡΙΔΥΟΜΔΝΑ 1 ν Μέξνο Δηζαγσγή 1. Γεληθά 1 2. Βαζηθφ ειεθηξνινγηθφ πιηθφ δεχμεο - απφδεπμεο θαη πξνζηαζίαο ΜΣ Απνδεχθηεο Γηαθφπηεο Φνξηίνπ Γηαθφπηεο ηζρχνο Αζθάιεηεο Γηαθφπηεο απνκφλσζεο Αιεμηθέξαπλα Δμνπιηζκφο δεχμεο θαη πξνζηαζίαο ηνπ Γηθηχνπ ΜΣ Πξνζηαζία γξακκψλ αλαρψξεζεο ηνπ δηθηχνπ ΜΣ Πξνζηαζία δηαθιάδσζεο ζε θαηαλαισηή ΜΣ Δπηιεθηηθή ζπλεξγαζία ησλ κέζσλ πξνζηαζίαο Σππνπνηεκέλεο παξνρέο ΜΣ Παξνρή Α Παξνρή Α Παξνρή Β Παξνρή Β Γεηψζεηο Τ/ θαηαλαισηψλ ΜΣ θαη ΥΣ Γεληθά Δίδε ειεθηξνδίσλ γείσζεο Απνιήμεηο θαη ζπλδέζεηο ησλ ειεθηξνδίσλ γείσζεο Θεκειηαθή γείσζε Αληίζηαζε γείσζε θαη κέηξεζή ηεο Γείσζε Τ/ ζηελ εγθαηάζηαζε ΜΣ Γείσζε Τ/ ζε κε αγψγηκν έδαθνο Μέζνδνο γείσζεο ζηελ εγθαηάζηαζε ΥΣ Έιεγρνο βεκαηηθψλ ηάζεσλ Πξνζηαζία απφ ειεθηξνπιεμία Πξνζηαζία ησλ Τ/ ΜΣ θαηά ησλ ππεξηάζεσλ Πξνζηαζία ειεθηξηθψλ εγθαηαζηάζεσλ ΥΣ θαηά ησλ ππεξηάζεσλ Απαγσγείο ηάζεσλ ΥΣ Μεηαζρεκαηηζηήο Σχπνη Μεηαζρεκαηηζηψλ Δμνπιηζκφο Μ/ ΜΣ ιαδηνχ Ζιεθηξηθά ραξαθηεξηζηηθά Μ/ πλζήθεο ιεηηνπξγίαο Μ/ 66 5

6 7.4.1 Τπεξθφξηηζε Παξαιιειηζκφο Καηαλνκή θνξηίνπ ζε πεξίπησζε παξαιιειηζκνχ Δπηινγή Μ/ Τ/ ΜΣ Πξνζδηνξηζκφο ηζρχνο Μ Πξνζηαζία Μ/ Πξνζηαζία βξαρπθπθιψκαηα Πξνζηαζία Μ/ ζε ππεξθφξηηζε Πξνζηαζία θαηά εζσηεξηθψλ ζθαικάησλ θαη έιιεηςεο ιαδηνχ κε Ζ/Ν Buchholz Γηαθνξηθή πξνζηαζία Μεηαζρεκαηηζηέο κέηξεζεο Μεηαζρεκαηηζηέο ηάζεο Μεηαζρεκαηηζηέο έληαζεο Μνλσκέλνη αγσγνί θαη θαιψδηα ΜΣ ΥΣ Μφλσζε θαισδίσλ Αθξνδέθηεο θαισδίσλ Γείσζε θαισδίσλ Μέζα δεχμεο απφδεπμεο θαη πξνζηαζίαο ΥΣ Εεχμε Απφδεπμε Μέζα δεχμεο-απφδεπμεο ΥΣ Μεραληθνί δηαθφπηεο θνξηίνπ Ρειαί ηζρχνο Βνεζεηηθά ξειαί Μέζα πξνζηαζίαο ζε ππεξξεχκαηα, ππεξθφξηηζε θαη βξαρπθπθιψκαηα ζηε ΥΣ Αζθάιεηεο ηήμεο Απηφκαηνη δηαθφπηεο ηζρχνο Απηφκαηνη δηαθφπηεο πξνζηαζίαο έλαληη ππεξξεχκαηνο Μηθξναπηφκαηνη δηαθφπηεο πξνζηαζίαο θηλεηήξσλ Θεξκηθά ξειαί πξνζηαζίαο θηλεηήξσλ Μηθξναπηφκαηνη πξνζηαζίαο γξακκψλ Γηαθφπηεο δηαθνξηθνχ ξεχκαηνο (ΓΓΡ) Ζιεθηξηθνί πίλαθεο Κπςέιεο ρεκαηηθφ δηάγξακκα κηαο ηππηθήο θπςέιεο Πίλαθεο ΥΣ Γεληθνί πίλαθεο δηαλνκήο Πίλαθεο θίλεζεο Πίλαθεο θσηηζκνχ 104 6

7 11. Αληηζηάζκηζε Πιενλεθηήκαηα απφ ηελ βειηίσζε ηεο άεξγνπ ηζρχνο πζηήκαηα ππξνπξνζηαζίαο Γηάθξηζε ππξνπξνζηαζίαο Καηεγνξίεο ππξθαγηψλ Πεξηγξαθή ζπζηήκαηνο ππξνπξνζηαζίαο πληήξεζε Τ/ Ζιεθηξηθέο εγθαηαζηάζεηο βηνκεραληθψλ ρψξσλ Γηαηνκέο θαη επηηξεπφκελα ξεχκαηα ζε αγσγνχο θαη θαιψδηα Γηαηάμεηο πξνζηαζίαο θαη ειέγρνπ Πίλαθεο βηνκεραληθήο εγθαηάζηαζεο Τπνινγηζκνί Δγθαηαζηάζεηο θίλεζεο Δγθαηαζηάζεηο θσηηζκνχ Τπνινγηζκφο ηεο απαηηνχκελεο θσηεηλήο ξνήο ησλ θσηηζηηθψλ ζσκάησλ Τπνινγηζκφο δηαηνκψλ αγσγψλ ηξνθνδνζίαο θσηηζηηθψλ θπθισκάησλ θαη δηαηάμεσλ πξνζηαζίαο (αζθαιεηψλ, δηαθνπηψλ Μεραλνπξγείν ν Μέξνο Μειέηε Τ/ ΜΣ-ΥΣ παξνρήο ηύπνπ Α1 γηα ηελ ειεθηξνδόηεζε κεραλνπξγείνπ. 7

8 1 ν Μέξνο - Δηζαγσγή 1. Γεληθά Ζ κειέηε ελφο ππνζηαζκνχ (Τ/) είλαη έλα εηδηθφ θαη ζρεηηθά πνιχπινθν πξφβιεκα επεηδή έρεη λα θάλεη κε ηελ αληηκεηψπηζε δηαθνξεηηθψλ ζεκάησλ ηα νπνία είλαη ειεθηξνινγηθά, θηηξηαθά θαη πξνβιήκαηα αζθαιείαο. Οη απμαλφκελεο απαηηήζεηο ζε άλεζε, εμππεξέηεζε θαη απηνκαηηζκφ ζε φινπο ηνπο ηνκείο ηεο αλζξψπηλεο δξαζηεξηφηεηαο έρνπλ δεκηνπξγήζεη αληίζηνηρε αχμεζε ζηελ θαηαλάισζε ειεθηξηθήο ελέξγεηαο. Απηφ έρεη σο ζπλέπεηα φιν θαη πεξηζζφηεξνη θαηαλαισηέο ειεθηξηθήο ελέξγεηαο λα μεπεξλνχλ ηελ ηθαλφηεηα ηξνθνδφηεζήο ηνπο απφ ην δίθηπν Υακειήο Σάζεο (ΥΣ) ησλ 400V ηεο ΓΔΖ. ε απηέο ηηο πεξηπηψζεηο είλαη αλαγθαία ε ηξνθνδφηεζε απφ ην δίθηπν Μέζεο Σάζεο (ΜΣ) ηεο ΓΔΖ θαη ν θαηαλαισηήο πξέπεη λα εγθαηαζηήζεη ζε δηθφ ηνπ ρψξν ηδησηηθφ ππνζηαζκφ ΜΣ/ΥΣ. Ζ θξίζηκε ειεθηξηθή ηζρχο ζηελ νπνία απαηηείηαη λα εγθαηαζηαζεί ηδησηηθφο ππνζηαζκφο εμαξηάηαη απφ ηελ γεσγξαθηθή ζέζε ηνπ θαηαλαισηή θαη ηε θφξηηζε ηνπ δηθηχνπ ΥΣ ηεο ΓΔΖ. πλήζσο ε ηζρχο απηή είλαη 250kVA θαη ζε πεξίπησζε πνπ ν θαηαλαισηήο βξίζθεηαη κέζα ζε κεγάιε πφιε κε κεγάιε ππθλφηεηα ειεθηξηθνχ θνξηίνπ ε ηζρχο απηή κπνξεί λα είλαη 135kVA, σζηφζν κεξηθέο θνξέο γηα ηερληθνχο ή νηθνλνκηθνχο ιφγνπο ε ΓΔΖ κπνξεί λα επηβάιιεη ηελ ζχλδεζε κε ΜΣ αθφκε θαη ζε κηθξφηεξεο ηζρχεηο. Βαξηέο εθθηλήζεηο θηλεηήξσλ, θνξεζκφο ηνπ δηθηχνπ ΥΣ κπνξνχλ λα επηβάιινπλ αθφκε θαη απφ ηα 50 kva ηε ζχλδεζε ζηε ΜΣ. Με ηνλ φξν ηζρχο, ελλνείηαη ε πκθσλεκέλε ηζρχο, ηελ νπνία ν θαηαλαισηήο θαηφπηλ ζπκθσλίαο κε ηελ ΓΔΖ δελ ζα μεπεξάζεη θαη φρη ε Δγθαηεζηεκέλε ηζρχο, ε νπνία είλαη ην άζξνηζκα ηεο νλνκαζηηθήο ηζρχνο ησλ επηκέξνπο θνξηίσλ ηνπ θαηαλαισηή θαη είλαη ιίγν έσο πνιχ κεγαιχηεξε ηεο ζπκθσλεκέλεο ηζρχνο. Σα ελαέξηα δίθηπα ηεο ΓΔΖ είλαη θαηά θαλφλα αθηηληθά (ζρήκα 1) ελψ κπνξεί νξηζκέλα ηκήκαηά ηνπο λα είλαη θαισδηαθά. Σα ππφγεηα δίθηπα ΜΣ είλαη βξνρνεηδή (ζρήκα 2). Οη θαηαλαισηέο ζπλδένληαη ζε βξφρν (αιπζσηά) κε θαιψδηα. 8

9 ρήκα 1: Αθηηληθφ δίθηπν ΜΣ ρήκα 2: Βξνρνεηδέο δίθηπν ΜΣ 9

10 Ζ ηξνθνδνζία κε ΜΣ γίλεηαη απφ δίθηπα ηάζεο 6.6kV, 15kV, 20kV θαη 22kV, κε πξννπηηθή φια απηά ηα δίθηπα κέζεο ηάζεο λα κεηαηξαπνχλ κειινληηθά ζε δίθηπα ησλ 20kV θαη έηζη φια ηα πιηθά ησλ λέσλ ππνζηαζκψλ ΜΣ είλαη γηα 20kV αθφκε θαη αλ ην δίθηπν είλαη ησλ 15kV. Έλαο ππνζηαζκφο απνηειείηαη απφ ηα παξαθάησ ηέζζεξα ηκήκαηα: Σν ηκήκα ηνπ ειεθηξηθνχ πίλαθα κέζεο ηάζεο (20kV) ηεο ΓΔΖ. Σν ηκήκα ηνπ ειεθηξηθνχ πίλαθα κέζεο ηάζεο (20kV) ηνπ θαηαλαισηή. Σνλ ή ηνπο κεηαζρεκαηηζηέο ηζρχνο (Μ/). Σνλ γεληθφ πίλαθα ρακειήο ηάζεο. ρεκαηηθή δηάθξηζε ππνζηαζκνχ κέζεο ηάζεο Ζ εγθαηάζηαζε ΜΣ ηεο ΓΔΖ κπνξεί λα είλαη ππαίζξηα ή ζηεγαζκέλε ζε ελαέξηα δίθηπα, ελψ είλαη πάληα ζηεγαζκέλε ζε ππφγεηα δίθηπα. Πεξηέρεη κεηαζρεκαηηζηέο κεηξήζεσλ, κεηξεηέο ηζρχνο θαη ελέξγεηαο θαζψο θαη ην κέζν πξνζηαζίαο ηεο παξνρήο ζε βξαρπθπθιψκαηα, δειαδή δηαθφπηεο ή αζθάιεηεο. Ζ εγθαηάζηαζε ηνπ θαηαλαισηή είλαη ζπλήζσο ζηεγαζκέλε θαη πεξηέρεη ηα θαιψδηα, ηνπο δπγνχο ΜΣ, ηα φξγαλα θαη ηα κέζα πξνζηαζίαο, ηνπο κεηαζρεκαηηζηέο ηζρχνο, ηνπο κεηαζρεκαηηζηέο νξγάλσλ θαη ηνπο δπγνχο ΥΣ κε ηελ πξνζηαζία ηνπο. Δπηηξέπεηαη ε εγθαηάζηαζε ηνπ θαηαλαισηή λα είλαη ππαίζξηα κφλν πνπ επεηδή δεκηνπξγνχληαη πξνβιήκαηα ζηελ ζπληήξεζή ηνπ, εθαξκφδεηαη ππαίζξηα εγθαηάζηαζε Μ/ θαη ζηεγαζκέλεο θπςέιεο. 10

11 2. Βαζηθφ Ζιεθηξνινγηθφ Τιηθφ δεχμεο, απφδεπμεο θαη πξνζηαζίαο ΜΣ Οη δηαθφπηεο πνπ ρξεζηκνπνηνχληαη απφ ηελ ΓΔΖ θαη ηνλ θαηαλαισηή ζηηο γξακκέο ΜΣ είλαη: νη απνδεχθηεο (ΑΠ/Ε) νη δηαθφπηεο θνξηίνπ (Γ/Φ) νη δηαθφπηεο ηζρχνο (Γ/Η) νη αζθάιεηεο νη δηαθφπηεο απνκφλσζεο ηα αιεμηθέξαπλα 2.1 Απνδεχθηεο Οη απνδεύθηεο είλαη ηχπνη καραηξσηψλ δηαθνπηψλ κνλνπνιηθψλ ή ηξηπνιηθψλ πνπ πξννξίδνληαη γηα ηελ δηαθνπή θαη ηελ απνθαηάζηαζε ηεο ζπλέρεηαο ειεθηξηθψλ θπθισκάησλ πνπ ιεηηνπξγνχλ ρσξίο θνξηίν ή δηαξξένληαη απφ πνιχ κηθξά ξεχκαηα. Έρνπλ νξαηέο επαθέο παξέρνληαο νπηηθφ έιεγρν ηνπ δηθηχνπ θαη γηα ηνλ ιφγν απηφ ζε πνιιέο πεξηπηψζεηο πξνηάζζνληαη άιισλ δηαθνπηηθψλ ζπζηεκάησλ π.ρ. δηαθνπηψλ θνξηίνπ. ηελ πεξίπησζε απηή ππάξρεη κεραληθή αιιεινκαλδάισζε γηα λα κελ ππάξμεη ιεηηνπξγία ηνπ απνδεχθηε κε ηάζε ζηα άθξα ηνπ. ε θιεηζηή θαηάζηαζε πξέπεη λα αληέρνπλ ζηα ξεχκαηα ζθαικάησλ, ζε αλνηρηή ηηο ππεξηάζεηο ηεο εγθαηάζηαζεο θαη δελ πξέπεη πνηέ λα ρεηξίδνληαη ππφ θνξηίν. Οη απνδεχθηεο ρξεζηκνπνηνχληαη θαη ζηελ γείσζε θάπνησλ θπθισκάησλ φπνπ ππάξρεη εηδηθή καλδάισζε απηψλ. Τπάξρνπλ απνδεχθηεο- γεησηέο πνπ είλαη αλνηρηνχ ηχπνπ, κε νξαηφ ζχζηεκα επαθψλ θαη θιεηζηνχ ηχπνπ, φπνπ ε ζέζε ησλ επαθψλ ηνπο ειέγρεηαη κε εηδηθφ ελδεηθηηθφ ζχζηεκα. Γεησηήο νλνκάδεηαη ν απνδεχθηεο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ ζχλδεζε θαισδίσλ θαη αγσγψλ ηεο εγθαηάζηαζεο κε ηε γε φηαλ απηά είλαη εθηφο ιεηηνπξγίαο γηα λα γίλνπλ εξγαζίεο επηζθεπήο ή ζπληήξεζήο ηνπο. Γελ πξέπεη 11

12 λα ρεηξίδνληαη ππφ θνξηίν γηα απηφ πξέπεη λα καλδαιψλνληαη κεραληθά κε ηνπο δηαθφπηεο θνξηίνπ ή ηζρχνο πνπ αλήθνπλ. 2.2 Γηαθφπηεο Φνξηίνπ Γηαθόπηεο θνξηίνπ νλνκάδνληαη νη ζπζθεπέο πνπ έρνπλ ηελ ηθαλφηεηα λα δηαθφπηνπλ ή λα απνθαζηζηνχλ εληάζεηο ππφ θπζηνινγηθέο ζπλζήθεο ιεηηνπξγίαο ηνπ θπθιψκαηνο θαζψο επίζεο θαη λα απνθαζηζηνχλ αιιά φρη λα δηαθφπηνπλ εληάζεηο ξεπκάησλ βξαρπθχθισζεο. ηελ πεξίπησζε πνπ νη δηαθφπηεο θνξηίνπ ηνπνζεηεζνχλ ζε θιεηζηνχο ρψξνπ ππνζηαζκνχο, ραξαθηεξίδνληαη σο εζσηεξηθνχ ρψξνπ κε ηθαλφηεηα δηαθνπήο κέρξη 630Α, ελψ αλ ηνπνζεηεζνχλ ζε ζηχινπο ραξαθηεξίδνληαη σο εμσηεξηθνχ ρψξνπ κε ηθαλφηεηα δηαθνπήο κέρξη 400Α. Τπάξρνπλ δηαθφπηεο θνξηίνπ πνπ δηαζέηνπλ νξαηφ ζχζηεκα επαθψλ γηα λα ειέγρεηαη ε θαηάζηαζε ιεηηνπξγίαο ηνπο θαη άιινη θιεηζηνχ ηχπνπ, ζηνπο νπνίνπο φκσο πξέπεη λα πξνηάζζεηαη απνδεχθηεο πξνο ηελ πιεπξά ησλ κνλάδσλ ειεθηξνπαξαγσγήο θαη λα θέξνπλ αιιεινκαλδάισζε. Καηά ηελ ζηηγκή ηεο ελεξγνπνίεζεο ηνπ δηαθφπηε θνξηίνπ δεκηνπξγείηαη ειεθηξηθφ ηφμν κεηαμχ ησλ επαθψλ ηνπ. Ζ ζβέζε ηνπ ειεθηξηθνχ απηνχ ηφμνπ γίλεηαη κέζα ζηνλ εηδηθφ ζάιακν πνπ δεκηνπξγείηαη εζσηεξηθά ζην ζχζηεκα κνλσηήξσλ ησλ αθίλεησλ επαθψλ ηνπ. Ο ρεηξηζκφο ηνπ δηαθφπηε θνξηίνπ γίλεηαη είηε ρεηξνθίλεηα κε εηδηθφ ζχζηεκα κνρινχ κεγάινπ κήθνπο γηα ηηο πεξηπηψζεηο πνπ απηνί είλαη ππαίζξηνη θαη ηνπνζεηνχληαη ζε ζηχινπο είηε κε θηλεηήξα ελζσκαησκέλν ζηελ δηάηαμε ηνπ. Υαξαθηεξηζηηθά ηνπ κεγέζε θαίλνληαη ζηνλ αθφινπζν πίλαθα: 12

13 Υαξαθηεξηζηηθά κεγέζε δηαθνπηψλ θνξηίνπ γηα ππνζηαζκφ ησλ 20 kv Ολνκαζηηθή ηάζε (UΝ) Ολνκαζηηθή έληαζε (IΝ) Έληαζε δηαθνπήο (INA) Έληαζε δηαθνπήο ξεπκάησλ καγλήηηζεο κεηαζρεκαηηζηψλ (Im) Έληαζε ξεχκαηνο δεχμεο (IZ) Έληαζε δηαθνπήο ρσξεηηθνχ θνξηίνπ (IC) Έληαζε ζεξκηθήο αληνρήο (Ith) Ζιεθηξνδπλακηθή αληνρή (Idyn) Ζ ηάζε ζηελ νπνία απελεξγνπνηείηαη ν δηαθφπηεο Ζ έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ επηηξέπεηαη λα δηέξρεηαη ζπλερψο απφ ηηο επαθέο ηνπ δηαθφπηε Ζ έληαζε ηνπ ξεχκαηνο ζηελ νπνία δηαθφπηεηαη ην θχθισκα κε νξηζκέλν ζπληειεζηή ηζρχνο Ζ έληαζε ησλ ξεπκάησλ καγλήηηζεο ησλ κεηαζρεκαηηζηψλ κέηξεζεο πνπ δελ πξέπεη λα ιάβνπλ κεγαιχηεξε ηηκή Ζ κέγηζηε έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ δηαξξέεη ην θχθισκα ακέζσο κεηά ηελ δεχμε ηνπ θπθιψκαηνο Ζ έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ πξνέξρεηαη απφ ηελ άεξγε ρσξεηηθή ζπκπεξηθνξά ηνπ θπθιψκαηνο Ζ κέγηζηε έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ αληέρεη ν δηαθφπηεο γηα 1sec. Ζ κέγηζηε έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ αληέρεη δπλακηθά ν δηαθφπηεο 24 kv 400 A 400A/0,7 40A 32kA 150A 12,5kA 32kA 2.3 Γηαθφπηεο ηζρχνο Οη δηαθόπηεο ηζρύνο είλαη ζπζθεπέο πξνζηαζίαο πνπ έρνπλ σο ζθνπφ ηελ δηαθνπή θαη ηελ απνθαηάζηαζε ειεθηξηθψλ θπθισκάησλ κέζεο ηάζεο πνπ παξνπζηάδνπλ πξνβιήκαηα ππεξεληάζεσλ, απηφκαηα, κε ηελ ρξεζηκνπνίεζε εηδηθψλ ειεθηξνλφκσλ πνπ ηξνθνδνηνχληαη απφ κεηαζρεκαηηζηέο έληαζεο. Ζ δηέγεξζή ηνπο γίλεηαη κε ειεθηξνλφκνπο ζηαζεξνχ ρξφλνπ πνπ δηαζέηνπλ γηα ηελ ππεξθφξηηζε θαη ζηνηρείν ζηηγκηαίαο ιεηηνπξγίαο γηα ην βξαρπθχθισκα θαη κπνξεί επίζεο λα δηαζέηνπλ ζηνηρείν γεο. Δπίζεο έρνπλ ηελ δπλαηφηεηα λα δηαθφπηνπλ θαη λα απνθαζηζηνχλ ειεθηξηθά θπθιψκαηα πνπ ιεηηνπξγνχλ ζην πιήξεο θνξηίν ηνπο. ε νξηζκέλεο πεξηνρέο ν θαηαλαισηήο εγθαζηζηά δηαθφπηεο ηζρχνο πνπ κπνξεί λα είλαη ηχπνπ πξσηνγελνχο πξνζηαζίαο ή δεπηεξνγελνχο 13

14 πξνζηαζίαο. ηελ πξσηνγελή ππάξρνπλ ελζσκαησκέλα πελία γηα ηελ θακπχιε ηεο ρξνληθήο θαζπζηέξεζεο θαη ζηηγκηαία ζηνηρεία. Δθφζνλ ε πξσηνγελήο πξνζηαζία δελ έρεη ξχζκηζε γηα ξεχκαηα γεο, ε κέγηζηε ηζρχο πνπ κπνξεί λα εθαξκνζζεί είλαη πεξηνξηζκέλε απφ ηελ ξχζκηζε ησλ ειεθηξνλφκσλ γεο ηεο ΓΔΖ. Γειαδή ην κέγηζην ξεχκα εθαξκνγήο είλαη κηθξφηεξν ησλ 80Α, ζπλήζσο 50Α. ηελ δεπηεξνγελή πξνζηαζία ν δηαθφπηεο ηζρχνο ζπλδπάδεηαη κε ειεθηξνλφκνπο πνπ κπνξεί λα είλαη ειεθηξνκεραληθνί, ειεθηξνληθνί ή ςεθηαθή. Οη δηαθφπηεο ηζρχνο ηνπνζεηνχληαη, απφ ηελ ΓΔΖ ζηα δίθηπα ΜΣ, ζηηο αλαρσξήζεηο ησλ θχξησλ ειεθηξηθψλ γξακκψλ θαη είλαη ηχπνπ πησρνχ ειαίνπ θαη ζην κέζν κεγάινπ κήθνπο ειεθηξηθψλ γξακκψλ ή ζηηο αθεηεξίεο κεγάισλ δηαθιαδψζεσλ θαη είλαη ηχπνπ απηνκάηνπ επαλαθνξάο. Έλα πιήξεο ζπγθξφηεκα δηαθνπήο ηζρχνο πεξηιακβάλεη: ηνλ ηξηπνιηθφ δηαθφπηε κε ηηο επαθέο ηνλ κεραληζκφ ηνπ ειαηεξίνπ, ην νπνίν αζθεί ηε δχλακε επαθήο ην ζχζηεκα ειέγρνπ, πνπ απνηειείηαη απφ ηνπο ειεθηξνλφκνπο πνπ δηεγείξνπλ ηνλ κεραληζκφ ηνπ ειαηεξίνπ ηνπο κεηαζρεκαηηζηέο ξεχκαηνο, πνπ πξννξίδνληαη γηα ηελ πξνζηαζία ησλ ειεθηξνλφκσλ ην ζχζηεκα ηξνθνδνζίαο ηνλ απνδεχθηε, πνπ είλαη θαηάιιεια καλδαισκέλνο κε απηφλ ψζηε λα γίλεηαη εκθαλήο ε θαηάζηαζε ηνπ θπθιψκαηνο Καηά ηελ ζηηγκή ηεο ελεξγνπνίεζεο ηνπ δηαθφπηε ηζρχνο δεκηνπξγείηαη ειεθηξηθφ ηφμν κεηαμχ ησλ επαθψλ ηνπ, ε ζβέζε ηνπ νπνίνπ πεηπραίλεηαη κε ηελ έληνλε δηέιεπζε ιαδηνχ ζην ζεκείν δεκηνπξγίαο ηνπ θαη κε ηνλ ηξφπν απηφ κέζσ ηνπ κεραληζκνχ ηνπ ειαηεξίνπ ζπγθξνηνχληαη ζηε ζέζε εληφο νη επαθέο ηνπ. Ο δηαθφπηεο ηζρχνο αλνίγεη κέζσ ηνπ ειεθηξνλφκνπ ηνπ. Δθηφο απφ ηνπο απηφκαηνπο δηαθφπηεο πησρνχ ειαίνπ, ππάξρνπλ θαη νη απηφκαηνη δηαθφπηεο ηζρχνο εμαθζνξηνχρνπ ζείνπ (SF6), ζπξφκελνπ ηχπνπ, κε βνεζεηηθέο επαθέο, φπνπ ρξεζηκνπνηείηαη ην SF6 ππφ πίεζε γηα ηελ ςχμε ηνπ ηφμνπ. Υαξαθηεξηζηηθά ηνπ κεγέζε θαίλνληαη ζηνλ αθφινπζν πίλαθα: 14

15 Υαξαθηεξηζηηθά κεγέζε απηνκάησλ δηαθνπηψλ ηζρχνο γηα Τ/ ΜΣ 20 kv Ολνκαζηηθή ηάζε (UN) Ολνκαζηηθή έληαζε ξεχκαηνο ζηνπο 40 C (IN) Μέγηζηε έληαζε δεχμεο (IZ) Μέγηζηε έληαζε απφδεπμεο (IK) Έληαζε ζεξκηθήο αληνρήο (Ith) Ηζρχο απφδεπμεο (Sk) Ζ ηάζε ζηελ νπνία απελεξγνπνηείηαη ν δηαθφπηεο Ζ έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ επηηξέπεηαη λα δηέξρεηαη ζπλερψο απφ ηηο επαθέο ηνπ δηαθφπηε Ζ κέγηζηε έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ δηαξξέεη ην θχθισκα φηαλ ν δηαθφπηεο θιείλεη ζε βξαρπθχθισκα Ζ κέγηζηε έληαζε ηνπ ξεχκαηνο ζηελ νπνία δηαθφπηεηαη ην θχθισκα κε νξηζκέλν ζπληειεζηή ηζρχνο Ζ κέγηζηε έληαζε ηνπ ξεχκαηνο πνπ αληέρεη ν δηαθφπηεο γηα 1sec Ζ θαηλφκελε ηζρχο πνπ ππνινγίδεηαη απφ ηελ ζρέζε SK= UK IK θαη πξέπεη λα είλαη ηνπιάρηζηνλ 250MVA 24kV 630A 31,5A 11,5kA/0,7ε π. 10kA 500MVA 2.4 Αζθάιεηεο ΜΣ Οη αζθάιεηεο ζε εγθαηαζηάζεηο ΜΣ ρξεζηκνπνηνχληαη κφλν γηα πξνζηαζία ζε βξαρπθπθιψκαηα θαη φρη ζε ππεξθνξηίζεηο. Απνηεινχλ ελαιιαθηηθή θζελή ιχζε αληί ησλ Γ/Η. Γηα λα ππάξμεη απνδεπμηκφηεηα ππφ θνξηίν, φηαλ ππάξρνπλ αζθάιεηεο, εγθαζίζηαηαη θαη έλαο Γ/Φ. Γηαθξίλνπκε δχν είδε αζθαιεηψλ ΜΣ: Αζθάιεηεο εθηφλσζεο Αζθάιεηεο ζθφλεο - Οη αζθάιεηεο εθηόλσζεο απνηεινχληαη απφ έλα κνλσηηθφ ζσιήλα εζσηεξηθήο δηακέηξνπ 2-3cm θαη κήθνπο 30-35cm γηα ηάζε 20kV. Μέζα ζηνλ ζσιήλα βξίζθεηαη ζηξψκα βνξηθνχ νμένο θαη ην ηεθηφ, πνπ ζπγθξαηείηαη ηαλπζκέλν απφ ηα δχν άθξα κε ειαηήξηα. Οη επαθέο ησλ 15

16 δχν άθξσλ ηνπο είλαη κεηαιιηθέο. Μφιηο ην ξεχκα ηνπ θπθιψκαηνο ππεξβεί κηα ηηκή, ιεηψλεη ην ηεθηφ δεκηνπξγψληαο ειεθηξηθφ ηφμν ζην ζεκείν απνκάθξπλζεο ησλ δχν ηκεκάησλ ηνπ. Όηαλ ην έλα ηκήκα ηνπ ηεθηνχ έιζεη ζε επαθή κε ηα ηνηρψκαηα ηνπ ζσιήλα, φπνπ βξίζθεηαη ην βνξηθφ νμχ, δεκηνπξγνχληαη πδξαηκνί, ηνμηθά αέξηα, πνπ ζπληεινχλ ζηελ ζβέζε ηνπ ειεθηξηθνχ ηφμνπ. Γηα ηνλ ιφγν απηφ ε ΓΔΖ ρξεζηκνπνηεί ηηο αζθάιεηεο απηέο κφλν ζε ππαίζξηεο εγθαηαζηάζεηο, γηα ηελ αζθάιηζε δηαθιαδψζεσλ ζε δίθηπα ΜΣ. Σν ξεχκα βξαρπθπθιψζεσο, ζε αληίζεζε κε ηηο αζθάιεηεο ζθφλεο, δελ πεξηνξίδεηαη γηαηί ε αληίζηαζε θαη ε ηάζε θαηά κήθνο ηεο αζθάιεηαο είλαη κηθξέο. Σν θφζηνο ηνπο είλαη πνιχ κηθξφηεξν απφ ηηο αζθάιεηεο ζθφλεο. Έρνπκε δχν ηχπνπο αζθαιεηψλ εθηφλσζεο: Αζθάιεηεο εθηφλσζεο βξαδείαο ηήμεο, ραξαθηεξίδεηαη κε ην γξάκκα Σ Αζθάιεηεο εθηφλσζεο ηαρείαο ηήμεο, ραξαθηεξίδεηαη κε ην γξάκκα Κ - Οη αζθάιεηεο ζθόλεο απνηεινχληαη απφ έλα ζσιήλα απφ πνξζειάλε πνπ ζην εζσηεξηθφ ηνπ δηαζέηεη θεξακηθφ θχιηλδξν ζηνλ νπνίν πεξηειίζζεηαη ην ηεθηφ. Μεηαμχ ηνπ εμσηεξηθνχ ζσιήλα θαη ηνπ εζσηεξηθνχ θπιίλδξνπ ππάξρεη άκκνο, ζθφλε ραιαδία. Οη επαθέο ησλ δχν άθξσλ είλαη κεηαιιηθέο θαη ε κηα θέξεη δείθηε θαηάζηαζεο ιεηηνπξγίαο. Όηαλ ην ξεχκα ηνπ θπθιψκαηνο ππεξβεί κηα ηηκή ηφηε ιηψλεη ην ηεθηφ δεκηνπξγψληαο ειεθηξηθφ ηφμν, ε ζβέζε ηνπ νπνίνπ πξαγκαηνπνηείηαη απφ ςχμε ζηε ραιαδηαθή ζθφλε ελψ ηαπηφρξνλα δεκηνπξγείηαη κεγάιε αληίζηαζε θαηά κήθνο ηεο αζθάιεηαο, πεξηνξίδνληαο έηζη ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο πνιχ πξηλ ηελ κέγηζηε ηηκή ηνπ. Έρνπκε έλαλ ηχπν αζθάιεηαο ζθφλεο, κφλν ηαρείαο ηήμεο, ζπληνκφηεξνπ ρξφλνπ απφ ηηο αληίζηνηρεο αζθάιεηεο εθηφλσζεο. Οη αζθάιεηεο απηέο ρξεζηκνπνηνχληαη θπξίσο ζε ζηεγαζκέλεο εγθαηαζηάζεηο ππνζηαζκψλ γηα πξνζηαζία ησλ κεηαζρεκαηηζηψλ ηζρχνο. Σέινο εάλ ζε έλα ηξηθαζηθφ ζχζηεκα, έπεηηα απφ έλα ζθάικα, έζησ θαη αλ απηφ είλαη κνλνθαζηθφ, θαεί κηα αζθάιεηα ηφηε πξέπεη λα 16

17 αληηθαηαζηαζνχλ θαη νη ηξείο δηφηη θαηαπνλνχληαη θαη νη πγηείο αζθάιεηεο θαη έρνπλ κεησκέλε αληνρή. 2.5 Γηαθφπηεο απνκφλσζεο Οη δηαθόπηεο απνκόλσζεο ηχπνη κνλνπνιηθψλ ή ηξηπνιηθψλ δηαθνπηψλ παξφκνησλ πξνδηαγξαθψλ κε ηνπο δηαθφπηεο θνξηίνπ, νη νπνίνη δελ ιεηηνπξγνχλ απηφλνκα, αιιά κε ηελ βνήζεηα άιινπ δηαθφπηε ν νπνίνο έρεη ηελ δπλαηφηεηα λα εθηειεί απηφκαηεο επαλαθνξέο φπσο π.ρ. νη απηφκαηνη δηαθφπηεο ηζρχνο πησρνχ ειαίνπ ή εμαθζνξηνχρνπ ζείνπ. Οη δηαθφπηεο απνκφλσζεο ηεο ΓΔΖ ιεηηνπξγνχλ ζε ζθάικαηα πνπ ζπκβαίλνπλ ζε δηαθιαδψζεηο δηθηχσλ. Οη δηαθφπηεο απηνί δελ δηαθφπηνπλ ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο δηεγείξνληαη φκσο απφ απηφ θαη απφ ηνπο θχθινπο ιεηηνπξγίαο, επαλαθνξάο ηνπ δηαθφπηε ηζρχνο ζηελ αλαρψξεζε ηεο ειεθηξηθήο γξακκήο ΜΣ. Μφιηο πεξάζεη απφ ηνπο δηαθφπηεο απνκφλσζεο ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο, κεηξνχλ κε εζσηεξηθφ κεραληζκφ, ηνπο θχθινπο ιεηηνπξγίαο ηνπ δηαθφπηε ηζρχνο θαη ζηνλ ηειεπηαίν θχθιν αλνίγνπλ αθνχ έρεη αλνίμεη ν δηαθφπηεο ηζρχνο. Αθνινχζσο ν δηαθφπηεο ηζρχνο θιείλεη, κέλεη θιεηζηφο, ελψ ν δηαθφπηεο απνκφλσζεο κέλεη αλνηρηφο. ε κεξηθέο πεξηπηψζεηο, ζε παξνρέο ΜΣ, κπνξεί ν δηαθφπηεο απνκφλσζεο λα ξπζκηζηεί λα αλνίγεη ήδε απφ ηνλ πξψην θχθιν, δειαδή ακέζσο κεηά ην άλνηγκα ηνπ δηαθφπηε ηζρχνο ζηελ αλαρψξεζε ηεο γξακκήο, έηζη ψζηε λα απνκνλψλεηαη ν θαηαλαισηήο ελψ ν δηαθφπηεο ηζρχνο παξακέλεη θιεηζηφο. Ζ ηξνθνδφηεζε ησλ ινηπψλ θαηαλαισηψλ ΜΣ πθίζηαηαη κφλν ηηο δηαθνπέο πνπ πξνέξρνληαη απφ ηνπο θχθινπο ιεηηνπξγίαο ηνπ δηαθφπηε ηζρχνο ζηελ αλαρψξεζε ηεο γξακκήο. Πιενλέθηεκα ησλ δηαθνπηψλ απνκφλσζεο έλαληη ησλ αζθαιεηψλ είλαη φηη δελ ρξεηάδνληαη αιιαγή θαη έρνπλ πιήξε ζπλεξγαζία κε ηνλ δηαθφπηε ηζρχνο ζηελ αλαρψξεζε. Ζ επαλάδεπμή ηνπο γίλεηαη είηε απηφκαηα είηε ρεηξνθίλεηα αθνχ πξψηα βέβαηα απνθαηαζηαζεί ην ζθάικα απφ ζπλεξγείν ηεο ΓΔΖ. ηνπο δηαθφπηεο απνκφλσζεο κπνξεί λα ππάξρεη θαη δηάηαμε δέζκεπζεο θαηά ηελ δεχμε κεηαζρεκαηηζηψλ, δειαδή λα κελ δηεγείξνληαη κε ξεχκαηα δεχμεο. 17

18 2.6 Αιεμηθέξαπλα Σα αιεμηθέξαπλα ρξεζηκνπνηνχληαη ζηνπο ππνζηαζκνχο ΜΣ γηα ηνλ πεξηνξηζκφ ησλ ππεξηάζεσλ πνπ δεκηνπξγνχληαη απφ ηελ πηψζε θεξαπλψλ, δηαηεξψληαο ηελ ηάζε θάησ απφ κηα ζπγθεθξηκέλε ηηκή, πνπ γηα ηα ραξαθηεξηζηηθά ηνπ νλνκάδεηαη ηάζε πξνζηαζίαο. Ζ ρξήζε ηνπο επηβάιιεηαη ζε ελαέξηα δίθηπα πνπ βξίζθνληαη εγθαηεζηεκέλα ζε πεξηνρέο πνπ ραξαθηεξίδνληαη σο θεξαπλφπιεθηεο. Σα κέξε πνπ πεξηιακβάλεη έλα αιεμηθέξαπλν είλαη: ν ζπηλζεξηζηήο, πνπ δηαζπάηαη κφιηο ε ηάζε ππεξβεί ην φξην ηεο ηάζεο πξνζηαζίαο θαη βξαρπθπθιψλεηαη ην δηάθελν ηνπ αέξα νη κε γξακκηθέο αληηζηάζεηο αλζξαθηθνχ ππξηηίνπ κνπ κέζσ απηψλ βξαρπθπθιψλεηαη ην δίθηπν κεηά ηελ δηάζηαζε ηνπ ζπηλζεξηζηή Σα αιεμηθέξαπλα εγθαζίζηαληαη θνληά ζηνλ κεηαζρεκαηηζηή ηζρχνο θαη ζε απφζηαζε κηθξφηεξε ησλ 20m, ή κέζα ζηνλ νηθίζθν ηνπ ππνζηαζκνχ ή θαη κέζα ζηηο θπςέιεο εάλ απηφ είλαη δπλαηφλ. Σέινο ζπλδένληαη κεηαμχ θάζεσλ θαη γεο. Υαξαθηεξηζηηθά ηνπ κεγέζε θαίλνληαη ζηνλ αθφινπζν πίλαθα: Υαξαθηεξηζηηθά κεγέζε αιεμηθέξαπλσλ δηθηχνπ 20kV, κε θξνπζηηθή αληνρή 125kV θαη αληνρή ζε ηάζε 50Hz 50kV Σάζε ζβέζεο Ολνκαζηηθφ θξνπζηηθφ ξεχκα Αληνρή ζε θξνπζηηθφ ξεχκα Σάζεο αθήο Παξακέλνπζα ηάζε Ζ ηάζε ζηελ νπνία απελεξγνπνηείηαη ην αιεμηθέξαπλν Ζ ηηκή ηνπ θξνπζηηθνχ ξεχκαηνο πνπ αληέρεη επαλεηιεκκέλα ην αιεμηθέξαπλν Κξνπζηηθά ξεχκαηα πνπ εκθαλίδνληαη ζπάληα θαη έρνπλ δηάξθεηα Ζ ηάζε κε ηελ νπνία ελεξγνπνηνχληαη ηα αιεμηθέξαπλα Ζ ηάζε πνπ εθαξκφδεηαη ζην αιεμηθέξαπλν φηαλ δηέξρεηαη απφ απηφ ξεχκα 24kV 10 ή 5kA Βξαρεία: 5-10κS 100(6s) Μαθξά: κs 200 ε ζπρλφηεηα 50Hz 38kV ε ρξφλν 1,2-50κs 79kV Με απνθνπή ηαρχηεηαο αλφδνπ 86kV 200kV 5kA/2,5kA 72kA/74kA 10kA/5kA 80kA/80kA 20kA/10kA 68kA/68kA 18

19 χκβνια δηαθνπηψλ ΜΣ 19

20 20

21 3. Δμνπιηζκφο δεχμεο θαη πξνζηαζίαο ηνπ δηθηχνπ ΜΣ ε θάζε αλαρψξεζε ελαέξηαο ή ππφγεηαο γξακκήο απφ ηνπο δπγνχο ΜΣ (ζρήκα 3.1) ησλ 20kV ππάξρεη ζπλήζσο έλαο δηαθφπηεο ηζρχνο πησρνχ ειαίνπ πνπ δηεγείξεηαη απφ ειεθηξνλφκν (Ζ/Ν). Ο Ζ/Ν ηξνθνδνηείηαη κέζσ ελφο Μ/ κέηξεζεο έληαζεο απφ ην δίθηπν, παξαθνινπζεί ην ξεχκα θαη αλ απηφ είλαη αλεπίηξεπηα κεγάιν, ζηέιλεη ζην δηαθφπηε ηζρχνο εληνιή λα αλνίμεη. Οη Ζ/Ν παξαθνινπζνχλ: Σα ξεχκαηα θάζεσλ ζε κνλνθαζηθά, δηθαζηθά θαη ηξηθαζηθά ζθάικαηα νπφηε θαη ιέγνληαη Ζ/Ν θάζεσλ θαη Σα ξεχκαηα γεο ζηα νπνία κεηξνχλ ην άζξνηζκα ησλ θαζηθψλ ξεπκάησλ δειαδή ην ξεχκα πνπ δηαξξέεη ηε γείσζε ηνπ Μ/ γηα απηφ θαη ιέγνληαη Ζ/Ν γεο. Ζ ζπκπεξηθνξά ηνπο ζε πεξίπησζε ζθάικαηνο δελ είλαη αθαξηαία, αιιά αθνινπζεί δχν ή πεξηζζφηεξνπο θχθινπο ιεηηνπξγίαο, ζχκθσλα κε ηηο ξπζκίζεηο θαη ηηο πιεξνθνξίεο πνπ παξέρνληαη απφ ηε ΓΔΖ. ε ζθάικαηα θάζεσλ έρνπκε κεγαιχηεξα ξεχκαηα ζε ζρέζε κε ηα ζθάικαηα γεο (κνλνθαζηθά ζθάικαηα) γηαηί ε αληίζηαζε γείσζεο ηνπ νπδεηέξνπ ηνπ δηθηχνπ ησλ 20kV είλαη ζρεηηθά κεγάιε (12Χ). Γηα ηνλ ιφγν απηφ νη Ζ/Ν γεο είλαη ξπζκηζκέλνη λα αληηδξνχλ ζε ρακειφηεξα ξεχκαηα απφ φηη νη Ζ/Ν θάζεσλ. Οη Ζ/Ν ηνπ δηθηχνπ ΜΣ δηαθξίλνληαη ζε: Απινχο Ζ/Ν ππεξεληάζεσο πνπ δελ εμαξηψληαη απφ ηελ θαηεχζπλζε. ηνπο Ζ/Ν ππεξεληάζεσο πνπ εμαξηψληαη απφ ηελ θαηεχζπλζε. Οη απινί ρσξίδνληαη ζηνπο: ηηγκηαίνπο Ζ/Ν ππεξεληάζεσο ζηνπο νπνίνπο κφιηο ην ξεχκα ππεξβεί έλα φξην αλνίγνπλ αθαξηαία. Ζ/Ν ππεξεληάζεσο ρξνληθήο θαζπζηέξεζεο. 21

22 Οη Ζ/Ν ππεξεληάζεσο ρξνληθήο θαζπζηέξεζεο κε ηελ ζεηξά ηνπο δηαθξίλνληαη ζε: ηαζεξνχ ρξφλνπ νη νπνίνη αλεμάξηεηα ηνπ κεγέζνπο ηεο ππεξέληαζεο ιεηηνπξγνχλ ζηνλ ίδην ρξφλν πνπ θαζνξίδεηαη απφ ηελ ξχζκηζή ηνπο. Αληηζηξφθνπ ρξφλνπ ζηνπο νπνίνπο ν ρξφλνο ιεηηνπξγίαο κεηψλεηαη φζν απμάλεηαη ε ππεξέληαζε. Οη Ζ/Ν κε ραξαθηεξηζηηθέο αληηζηξφθνπ ρξφλνπ έρνπλ ζθνπφ ηελ πξνζηαζία απφ ζεξκηθέο θαηαπνλήζεηο ησλ ζηνηρείσλ ηνπ δηθηχνπ ΜΣ. Οη ραξαθηεξηζηηθέο πξνζδηνξίδνπλ γηα θάζε ξεχκα πφηε ζα αλνίμεη ν δηαθφπηεο θαη νλνκάδνληαη θακπχιεο ρξνληθήο θαζπζηέξεζεο. Γηα ιφγνπο ζπληνληζκνχ ησλ δηαθνπηψλ, ελδείθλπηαη νη ρξφλνη αλνίγκαηνο ηνπ δηαθφπηε ηεο ΓΔΖ λα είλαη κεγαιχηεξνη ζε ζρέζε κε απηνχο ησλ δηαθνπηψλ ησλ θαηαλαισηψλ. Τπάξρεη έλα ειάρηζην ξεχκα θάησ απφ ην νπνίν δελ δίλεη εληνιή πηψζεο ν Ζ/Ν. Απηφ ην ξεχκα ραξαθηεξίδεη θαη ηελ ξχζκηζε. χκθσλα κε ηηο ππάξρνπζεο ηππνπνηήζεηο, αλάινγα κε ηνλ ξπζκφ κεηψζεσο ηνπ ρξφλνπ δηαθξίλνληαη ηξείο ηχπνη: Οη απιψο αληηζηξφθνπ ρξφλνπ. Οη πνιχ αληηζηξφθνπ ρξφλνπ. Οη εμαηξεηηθά αληηζηξφθνπ ρξφλνπ. Οη Ζ/Ν κπνξεί λα έρνπλ ζηνηρείν πνπ λα καο δίλεη ακέζσο εληνιή πηψζεο φηαλ ην ξεχκα ππεξβεί κηα ηηκή, ην νπνίν ιέγεηαη ζηνηρείν ζηηγκηαίαο ιεηηνπξγίαο θαη έρεη ζθνπφ ηελ πξνζηαζία απφ δπλακηθέο επηδξάζεηο ζε κεγάια ξεχκαηα. Οπφηε πάλσ απφ έλα πνιχ κεγάιν ξεχκα πξέπεη λα αλνίγνπλ ζρεδφλ αθαξηαία. Οη δηαθφπηεο αλαρψξεζεο κηαο ελαέξηαο γξακκήο ΜΣ εθηεινχλ ζπλήζσο πεξηζζφηεξνπο θχθινπο ιεηηνπξγίαο. Αλ παξνπζηαζηεί έλα ζθάικα θαη ν Ζ/Ν δψζεη εληνιή κεηά απφ θάπνην ρξφλν ηφηε ν δηαθφπηεο ηζρχνο αλνίγεη θαη παξακέλεη αλνηρηφο γηα θάπνην ρξνληθφ δηάζηεκα, έπεηηα θιείλεη θαη μαλαλνίγεη αλ ην ζθάικα παξακείλεη θ.ν.θ. 22

23 Απηή ε ιεηηνπξγία ραξαθηεξίδεηαη σο O-C-O (open-close-open ) ή ιεηηνπξγία επαλαθνξψλ. Οη επαλαιεπηηθνί θχθινη γίλνληαη γηαηί ηα ζθάικαηα κπνξεί λα είλαη παξνδηθά ζηα ελαέξηα δίθηπα. Οη επαλαθνξέο κπνξεί λα ξπζκηζηνχλ μερσξηζηά γηα ζθάικαηα θάζεσλ, γεο ελψ δελ εθηεινχληαη ζπλήζσο ζηα ππφγεηα δίθηπα δηφηη δελ ππάξρνπλ θαηά θαλφλα παξνδηθά ζθάικαηα. ρήκα 3.1: Γξακκή δηαλνκήο ΜΣ κε δηαθιάδσζε, γηα παξνρή θαηαλαισηή ΓΟ = πξνζηαζία αλαρψξεζεο ηεο γξακκήο, Γ1 = πξνζηαζία δηαθιάδσζεο ηνπ θαηαλαισηή Γ2 = πξνζηαζία εγθαηάζηαζεο ΜΣ ηνπ θαηαλαισηή Γ3 = πξνζηαζία εγθαηάζηαζεο ΥΣ ηνπ θαηαλαισηή 23

24 3.1 Πξνζηαζία γξακκψλ αλαρψξεζεο ηνπ δηθηχνπ ΜΣ ηα ελαέξηα δίθηπα νη Ζ/Ν είλαη αληηζηξφθνπ ρξφλνπ επεηδή ζηηο ελαέξηεο γξακκέο ην ξεχκα βξαρπθχθισζεο εμαξηάηαη απφ ηελ απφζηαζε ηεο ζέζεο ηνπ βξαρπθπθιψκαηνο θαη ε ραξαθηεξηζηηθή αληηζηξφθνπ ρξφλνπ βνεζά ζην λα έρνπκε επηιεθηηθή ζπλεξγαζία ησλ κέζσλ πξνζηαζίαο. ηηο ρακειέο εληάζεηο κε ηελ ραξαθηεξηζηηθή απηή δίλεηαη ρξφλνο ζηα άιια κέζα πνπ είλαη απνκαθξπζκέλα, δειαδή ζηηο δηαθιαδψζεηο ησλ θαηαλαισηψλ, λα αληηδξάζνπλ θαη ζηηο κεγάιεο εληάζεηο, φπνπ ε ζεξκηθή θαη δπλακηθή θαηαπφλεζε ησλ δηθηχσλ είλαη κεγάιε, ν δηαθφπηεο αλνίγεη ζρεδφλ αθαξηαία. ηνπο Ζ/Ν θάζεσλ ππάξρνπλ θαη ζηνηρεία ζηηγκηαίαο ιεηηνπξγίαο πνπ δίλνπλ εληνιή απφδεπμεο αθαξηαία (0,6 sec) ζε κεγάια ξεχκαηα, πεξίπνπ δεθαπιάζηα ηνπ νλνκαζηηθνχ. Σφζν γηα ηνπο Ζ/Ν γεο φζν θαη γηα ηνπο Ζ/Ν θάζεσλ ππάξρνπλ νξηαθέο ηηκέο ξεπκάησλ, ξπζκίζεηο θάησ απφ ηηο νπνίεο δελ δηεγείξνληαη. ηα ππφγεηα θαιψδηα πξνηηκψληαη νη Ζ/Ν ππεξεληάζεσο ρξνληθήο θαζπζηέξεζεο ζηαζεξνχ ρξφλνπ, κε ζηνηρεία γεο θαη θάζεσλ. Οη Ζ/Ν ζηαζεξνχ ρξφλνπ είλαη πην εχρξεζηνη θαη θζελνί απφ ηνπο Ζ/Ν αληηζηξφθνπ ρξφλνπ, νη νπνίνη ζηελ πεξίπησζε δηθηχνπ ΜΣ κε ππφγεηα θαιψδηα δελ βνεζνχλ ζηελ επηιεθηηθφηεηα αθνχ φινη νη δηαθφπηεο ησλ θαηαλαισηψλ ειέγρνληαη ζπλήζσο απφ ηελ ΓΔΖ. 3.2 Πξνζηαζία δηαθιάδσζεο ζε θαηαλαισηή ΜΣ ηα ζεκεία ησλ δηαθιαδψζεσλ ησλ ειεθηξηθψλ γξακκψλ ΜΣ απφ φπνπ μεθηλά ε ειεθηξνδφηεζε ησλ θαηαλαισηψλ ΜΣ ε ΓΔΖ εγθαζηζηά έλα κέζν πξνζηαζίαο Γ1δηαθιάδσζεο (ζρ.3.1). Σν κέζν απηφ είλαη ξπζκηζκέλν ή επηιεγκέλν έηζη ψζηε ζε πεξίπησζε ζθαικάησλ ζηελ εγθαηάζηαζε ηνπ θαηαλαισηή, λα δηαθφπηεηαη ε δηαθιάδσζε ηνπ πξηλ αλνίμεη ν δηαθφπηεο αλαρψξεζεο (Γ0) ηεο γξακκήο ΜΣ. Έηζη δελ ελνρινχληαη νη ππφινηπνη θαηαλαισηέο ΜΣ πνπ είλαη ζηελ ίδηα γξακκή αλ γίλεη ζθάικα ζε έλα απφ απηνχο. 24