תחנת כוח שנאים היא סוג מיוחד של תחנת כוח המיועדת עבורו קליטה, שינוי והפצה מובחנת של חשמל עבור הנזקקים לו חפצים. ישנם סוגים שונים של תחנות משנה שנאים, הנבדלים בתכונות התכנון, ההתקנה והתפעול שלהם.
תוֹכֶן
-
מכשיר ועיקרון הפעולה
- הסוגים העיקריים של מבנים
- שנאי תורן
- תחנות משנה קיוסק
מכשיר ועיקרון הפעולה
מאז אמצע המאה ה-20, מדענים בעולם המציאו, שיפרו ובחנו מבני אנרגיה המאפשרים אספקת זרם חשמלי בכוח הנדרש למתקנים או ליישובים תעשייתיים. כך הופיעה תחנת המשנאים. החשמל מועבר למרחקים ארוכים ומאבד את המתח שלו בדרך מתחנת הכוח ליעדו. על מנת שההפסדים הללו יהיו מינימליים, נעשה שימוש בתחנות משנה.
הם נמצאים בדרך כלל בחוץ, מאחורי גדר תיל. באזורים מיושבים בצפיפות, ניתן למקם את תחנת המשנה גם בתוך הבית. האלמנט החשוב ביותר בהתקנה הוא שנאי תלת פאזי או כמה חד פאזיים.
יש גם ציוד להגנה ולקירור שלו. כדי לקרר את השנאים, משתמשים בשמנים מיוחדים, המועמסים לתוך מנגנון קירור המחובר לאדמה ולנגד ירידה.
החלל בחדר שבו נמצאים השנאים, הפסים והמכשור נקרא החדר. זה יכול להיות סגור, כאשר זה חדר, או מגודר, אם זה ממוקם מאחורי רשת או סריג. תחנת המשנה מטופלת על ידי חשמלאים מקצועיים בעלי גישה לעבודה בקווי מתח גבוה. עבודת המכשירים מפוקחת על ידי מהנדס חשמל תורן, שעליו להיות כל הזמן במרכזייה הראשית.
החשמל מגיע מתחנת הכוח, ואז הוא מוזן למקור הזרם המשדר, שם המתח מוגבר הודות לשנאי הכוח. הוא עולה כדי להפחית הפסדים בהולכת חשמל למרחקים ארוכים.
לאחר מכן, החשמל עובר לתחנת המשנה, שם המתח מופחת לרמה הנדרשת, עובר דרך שנאים מופחתים, ונכנס למרכז החלוקה. כאן מופחת המתח עוד יותר לחלוקה דרך הרשת המקומית, משם מסופק חשמל במתח של 220 וולט לשנאים של אזורי מגורים.
הסוגים העיקריים של מבנים
בסך הכל, ישנם 19 סוגים של תחנות שנאים, בהתאם לתפקוד השנאים הקיימים שם. להלן הנפוצים ביותר:
-
בלוק מודולרי, בעל קיבולת של עד 4000 קילוואט. הם משמשים בחדרי שירות.
- שנאי חלוקה מתאים לעסקים ולסופרמרקטים גדולים.
- תורן (מוט). הם מעבירים אנרגיה חשמלית ליישובים ולמתחמי תעשייה.
- תחנות שנאי מלאות. הם לוקחים זרם תלת פאזי של 10 קילוואט ונותנים מתח של 380/220.
- שנאי מורכב - תותב ומבוי סתום.
- שנאי חד פאזי תחנות מלאות.
על בסיס הוצאת הצרכן ממקור החשמל וכמות צריכת החשמל, תחנת המשנה שייכת לאחד מהסוגים הבאים:
-
חלוקה צמתית (URP) - מקבל אנרגיה מ-110 עד 220 וולט, שם היא אמורה להיות מופצת לתחנות קלט עמוקות עם מתחים מ-35 עד 220 וולט.
- הירידה העיקרית מתוכננת לקבל מתח בין 35 ל-220 וולט, הכוח עובר ישירות ממערכת החשמל המחוזית ומופץ ברחבי הארגון, אך המתח יורד.
- תחנת משנה קלט עמוקה - מקבלת מתחים מ-35 עד 220, מסופקת במתח ישירות מהמערכת או מנקודת הפצה בארגון.
- תחנת שנאי - מתח ראשוני מ-6 עד 35, מספקת 230 ו-400 ישירות לצרכנים.
לפי מיקום, תחנות שנאים מחולקות לפיתוח וסגור. הפתוחים ממוקמים בשטח פתוח, הסגורים ממוקמים בסדנאות ייצור וחדרים סגורים. בנוסף לתחנות השנאים הראשיות המספקות חשמל לצרכנים גדולים, מערכת האנרגיה משתמשת גם בתחנות משנה קטנות, המספקות חשמל לחשמליות וטרוליבוסים.
שנאי תורן
נבנות תחנות תורן לאספקת חשמל ליישובים מרוחקים, יישובי קוטג'ים, קואופרטיבים לגננות. שמם השני הוא עמודים, מכיוון שהם מונחים על תומכים. העיקרון של עבודתם הוא פשוט. ממרכז החלוקה המרכזי מגיע זרם חשמלי לתחנת המשנה, שם הוא מומר ומחולק לצרכנים. עם קירור רגיל, המערכת שולטת אוטומטית בעלייה וירידת המתח הרצוי.
ישנן שתי גרסאות של עיצובים אלה. פשוט יותר תחנת משנה שלמה לשנאי, כלפי חוץ דומה לאות "A", המורכבת מאלמנטים פריקה, נתיכים ויחידת שנאי כוח עם מודול הפצה. הגישה השנייה, בצורת U, קשה יותר במהלך הבנייה, אבל יותר מצדיקה את עצמה במהלך הפעולה.
תצורה זו כוללת את אותם רכיבים, אך עם הבדלים קלים. לדוגמה, מודול חלוקת כוח מיוצג כאן כהתקן מתח נמוך. ספק הכוח המוט יכול לעבוד עם שמן ושנאים יבשים.
המבנה מצויד בהפעלה וכיבוי אוטומטית. דגמים מודרניים מספקים הגנה מפני קצר חשמלי, כמו גם כל מיני מנעולים למטרות אבטחה. לתחנות משנה מוטות יתרונות רבים ולכן הן נפוצות. אין צורך להכין עבורם את האתר, וזה כבר מוזיל מאוד את עלות ההתקנה. בנוסף, התקנתם בטוחה לחלוטין לסביבה ולבני אדם. במקרה של ירידה חדה בטמפרטורה, היחידה מצוידת בתנורי חימום.
תחנות משנה קיוסק
אחד מסוגי תחנות המשנה - תחנת משנה חשמלית שלמה מסוג קיוסק - היא מתחם מבנה חשמלי בו מתבצעת ההמרה וההפצה של אנרגיה חשמלית צרכנים. הוא מוקם במקומות עם אקלים ממוזג בטמפרטורה שאינה נמוכה מ-40 מעלות.
המבנה כולל שנאי כוח, מתג, אלמנטים מגן ועזר (מתגים, הגנת ממסר, מכשירי מדידה). התחנה מבצעת:
- קליטה של זרם תלת פאזי;
- העברת אנרגיה חשמלית;
- המרת אנרגיה;
- ההפצה שלו.
כמו כן, המעגל מצויד בכבלים או קווי אוויר עבור פלט מתח, צד תת המתח מכיל קרקע. מערכות קיוסק בנויות מגוף טרומי ומחולקות לשני חלקים. האחד מכיל ציוד, השני מכיל מכשירי מתח נמוך. המבנה מגן הרמטית ואמינה על החלק החשמלי מפני שלג וגשם.
התקנת לוחות בקרת קיוסקים חייבת להתבצע בהתאם לכללי התקנות חשמל ובטיחות אש:
- כניסה חופשית;
- גישה לביצוע תיקונים;
- מרחק סטנדרטי לבנייני מגורים
- רמת בידוד קול;
- חורי אוורור וחילופי אוויר חופשיים.
יש להשתמש בתחנות שנאי קיוסק בסביבה רגילה, לכן, התוכן של חומרים נפיצים ואדים אגרסיביים אינו מקובל במכשיר. אסור שהם יהיו נתונים לזעזועים ואסור להניח אותם על משטח נתון לרטט.