До категорії високовольтного обладнання належать будь-які пристрої, розраховані на напругу понад 1000 В (1 кВ).
Класифікація високовольтних апаратів
Комутаційні апарати
До цієї групи входять високовольтні вимикачі, запобіжники, вимикачі навантаження, роз'єднувачі, віддільники та короткозамикачі.
Високовольтний вимикач призначений для вмикання та вимикання струмів будь-яких режимів: номінальних, струмів короткого замикання (КЗ), струмів холостого ходу силових трансформаторів, холостих струмів ліній і кабелів. Характерною особливістю цього апарата є наявність дугогасного пристрою, який забезпечує гасіння дуги, що виникає в колі високої напруги під час його розмикання.
Роз'єднувач використовується для вмикання та вимикання кіл високої напруги за відсутності струму. Ці апарати необхідні для зміни електричних схем енергоустановки та створення безпечних умов під час ремонту і ревізії високовольтних апаратів і силового обладнання (трансформаторів, генераторів тощо). Відмінною особливістю роз'єднувача є видимий розрив між контактами у положенні «вимкнено». Роз'єднувач не має дугогасного пристрою. Після зняття напруги з обладнання необхідно заземлити струмопровідні частини. Для цього роз'єднувачі часто обладнують заземлювальними пристроями.
Високовольтний запобіжник — апарат, що здійснює вимкнення захищеного кола при КЗ або недопустимому перевантаженні шляхом плавлення металевого провідника малого перерізу і подальшого гасіння дуги високої напруги в дугогасному пристрої.
Вимикач навантаження. Цей апарат призначений лише для вмикання та вимикання номінальних струмів установки. Вимкнення струмів КЗ і перевантажень здійснює високовольтний запобіжник, увімкнений послідовно з вимикачем навантаження. На відміну від роз'єднувача, вимикач навантаження має дугогасний пристрій, розрахований на комутацію номінальних струмів і струмів холостого ходу трансформаторів і ліній електропередачі.
Віддільники та короткозамикачі. У зв’язку зі зростанням потужності споживачів напруга 35–220 кВ подається безпосередньо на територію заводів, фабрик, міст. Вимикачі на таку напругу мають значні габарити та високу вартість. Тому були розроблені спрощені схеми енергопостачання, у яких вимикачі підвищеної напруги замінюються простими й дешевими апаратами — віддільниками та короткозамикачами, що не потребують великого приміщення.
Обмежувальні апарати
Струмообмежувальний реактор — котушка індуктивності, що служить для обмеження струму КЗ і підтримання необхідної напруги на збірних шинах розподільчого пристрою. Реактори дозволяють застосовувати вимикачі та інші високовольтні апарати полегшеного типу, а також підвищити надійність роботи електроустановки. Поряд зі струмообмежувальними реакторами в установках високої напруги застосовуються реактори іншого призначення: шунтувальні, навантажувальні, дугогасні тощо.
Розрядники обмежують напругу в електроустановці під час комутаційних та атмосферних перенапруг. Вони дають змогу знизити вимоги до міцності електричної ізоляції апаратів і обладнання, зменшити габаритні розміри електроустановки та суттєво здешевити її.
Вимірювальні апарати
До цієї групи належать високовольтні трансформатори струму (ТТ) і напруги (ТН). Вони ізолюють силові кола високої напруги від кіл струму та напруги вимірювальних приладів і релейного захисту. Крім того, вони дозволяють різні номінальні струми та напруги силових кіл високої напруги привести до стандартних значень струму (1 А і 5 А) і напруги (100 В).
КРУ (комплектні розподільчі пристрої) — це сукупність високовольтних апаратів (вимикач, роз'єднувачі, ТТ, ТН, реактор тощо), що дає змогу здійснювати керування потоком енергії та захист від аварійних режимів. КРУ виготовляються на апаратному заводі та постачаються на підстанцію в готовому вигляді. Певний набір комірок КРУ дозволяє під час монтажу створити розподільчий пристрій високої напруги за однією з типових схем. КРУ дає змогу суттєво скоротити час монтажу, підвищити надійність роботи електроустановки, зменшити витрату активних матеріалів і трудомісткість.
Електрообладнання високовольтних підстанцій
- Розподільчі пристрої
- Трансформатори
- Автотрансформатори
- Вольтододавальні трансформатори
- Шунтувальні реактори
- Вимикачі та роз'єднувачі
Середньовольтне електрообладнання
Іноді в групах низьковольтного та високовольтного обладнання виділяють окрему категорію середньовольтного електрообладнання. Це відносно новий і досить умовний термін, що використовується для уточнення характеристик електрообладнання, яке потрапляє в діапазон як низьких, так і високих напруг.
Визначення "середньовольтне електрообладнання" може трактуватися по-різному залежно від галузі промисловості, країни та призначення електрообладнання.
Наприклад, для двигунів змінного струму середньовольтним вважають діапазон напруг понад 600 В і до 15 кВ. У Європі нижнім пороговим значенням для середньовольтних приводів є 1 кВ, але на практиці під середньою напругою для електрообладнання розуміють діапазон від 2,3 кВ до 7,2 кВ. У Північній Америці стандартним середньовольтним електрообладнанням вважають пристрої, розраховані на напругу 2,3 кВ і 4,16 кВ, тоді як у Європі та інших регіонах світу зазвичай використовують значення 3,3 кВ і 6,6 кВ.
Типове середньовольтне електрообладнання — це насоси, вентилятори, компресори, екструдери та конвеєрні лінії, що застосовуються в гірничій промисловості, водному господарстві, нафтохімії, на металургійних підприємствах, заводах будівельної індустрії, паперових фабриках, у машинобудуванні та суднобудуванні.