Незамкнутые и замкнутые сети

 

Незамкнутыми (открытыми) называются сети, линии которых не образуют замкнутых контуров. Такие сети имеют один основной источник питания, подключенный к одному из узлов сети. В незамкнутых сетях применяют два типа линий:

- радиальные (питающие), не имеющие ответвлений. Такие линии обычно выполняются проводами или кабелями. Пример выполнения трехступенчатой радиальной сети показан на рис. 5.1

- магистральные (распределительные) линии, имеющие по своей длине ответвления. Магистральные линии в сетях низкого напряжения обычно выполняются шинопроводами, а в сетях высокого напряжения – кабелями или шинопроводами.

 

Рис. 5.1. Трехступенчатая радиальная сеть

 

Сеть, состоящая только из радиальных линий, называется радиальной сетью. Числом ступеней радиальной сети называется максимальное число последовательно включенных линий от источника до какого-либо приемника (или максимальное число последовательно включенных защитных устройств). Поскольку увеличение числа ступеней сети ведет к снижению её надежности, то число ступеней радиальной сети обычно не превышает три или четыре.

Если сеть состоит целиком из магистральных линий, она называется магистральной сетью. Здесь число ступеней – это количество последовательно включенных магистралей. Число ступеней магистральной сети обычно не превышает двух. Структурная схема двухступенчатой магистральной сети показана на рис. 5.2.

 

Рис. 5.2. Двухступенчатая магистральная сеть

 

Схема распределительной сети (радиальная или магистральная) выбирается на основании технико-экономического сравнения вариантов. Часто может оказаться выгодным применение смешанных схем (частично радиальных, частично магистральных).

При повреждении линий незамкнутой сети часть электроприемников на время ликвидации аварии остаться без напряжения. Для увеличения надежности питания могут предусматриваться резервные линии, получающие питание от другого источника. Резервные линии используются только в аварийных случаях (в остальное время аварийные линии отключены), поэтому необходимость наличия этих линий может существенно увеличить стоимость и приведенные затраты сети. Резервные линии используются и в случае аварийного отключения или ремонта основного источника.

Резервное питание цеховых сетей, как правило, обеспечивается от другой близко расположенной цеховой подстанции. Выбор мощности резервного источника производится с учетом отключения на время резервного питания сети менее ответственных приемников.

Замкнутыми называются сети, линии которых образуют один или более замкнутый контур. Такие сети могут питаться от одного или нескольких источников (чаще). Мощность, передаваемая к некоторому узлу или преемнику, может распределяться по нескольким путям. Пример замкнутой сети, состоящей из одной кольцевой магистральной линии, показан на рис 5.3.

 

 

Рис. 5.3. Пример замкнутой сети

 

Выполним сравнительный анализ замкнутых и незамкнутых сетей. Замкнутые сети имеют следующие недостатки:

- линии, входящие в замкнутый контур, должны иметь аппараты защиты на обоих концах, что увеличивает общее количество коммутационных аппаратов;

- токи КЗ в замкнутых сетях, как правило, выше, чем в незамкнутых сетях при одинаковой мощности источника питания;

- в замкнутых сетях нередко требуется использовать более сложные виды защиты.

Достоинства замкнутых сетей:

- большая надежность обеспечения питания приемников;

- меньшие потери мощности, электрической энергии и напряжения в сети;

- большая гибкость схемы, более равномерное распределение нагрузки между источниками питания;

- меньший расход проводникового материала при одинаковых показателях надежности с незамкнутыми сетями (отсутствие нормально отключенных резервных линий).