Trafode ja alajaama komponentide selgitus

Olete neid terve oma elu näinud: need hallid silindrilised konservid istuvad teie naabruskonnas kommunaalpostide otsas. Nii tavalised, et me ei pööra neile peaaegu üldse tähelepanu, kuid nad teevad midagi peaaegu maagilist, mis võimaldab meie tänapäevasel elul eksisteerida. Need seadmed, mida nimetatakse trafodeks, on laulmata kangelased, kes saavad hakkama suurima väljakutsega elektrijaamast teie majja elektri edastamisel.

Läbi juhtmete liikuv elekter on sarnane torude kaudu liikuva veega. Suure võimsuse liigutamiseks paljude miilide jooksul kasutavad kommunaalettevõtted väga tugevat elektrilist "tõuget" või pinget. Kui proovite seda madalal, majapidamises{2}}ohutul rõhul saata, oleks see sama, mis aiavooliku kaudu üle riigi vee surumine – suurem osa energiast kaoks hõõrdumise ja kuumuse tõttu. Tegelikult saame tööstusandmete kohaselt pinget kahekordistades vähendada neid energiakadusid 75%. Sellepärast tuleb trafod maha jahutada; sellise energia käsitlemine on kuum töö.

Ja siin on põhjus, miks trafo üles- ja allakäigufunktsioonid on olulised. Elektrijaamas tõstab tohutu "samm{1}}üles" trafo pinge maanteel, nii et see võib minna kaugele. Kuid see kõrgsurve-elekter lööks teie teleri karbist välja. Kui vool teile lähemale jõuab, hakkab hulk alajaamades asuvaid "sammu{5}}alla" trafosid rõhku alandama, et saaksite selle teie piirkonda saata. Ja see viimane hall purk teie akna taga asuval postil on viimane, kõige olulisem samm. Selle mahuti sees on mõned mähised ja veidi jahutusõli, mis tegelevad toitetrafo sees olevaga, sooritades viimase sammu{8}}alla. See võtab naabruskonna{10}tasemel pinget ja vähendab selle ohutule ja kasutatavale tasemele, mis annab toite teie tuledele ja laeb telefoni, lõpetades suurepäraselt elektrienergia uskumatu teekonna.

Trafod on elektrialajaama üks olulisemaid komponente, kuid selle rajatise tegelik eesmärk on palju suurem. Kui trafo on käiguvahetus, siis alajaam on kogu liiklusristmik. Kujutage ette seda elektrivõrgu Grand Central Stationina: tegus koht, kus elektrit ei lülitu mitte ainult ümber, vaid ka sorteeritakse, suunatakse ümber ja saadetakse kõikvõimalikesse kohtadesse. Ja siin toimubki nii tohutu elektrivõrgu jaotussüsteemi käitamise tõeline võlu.

Nii nagu hõivatud rongijaam tegeleb paljudest erinevatest linnadest saabuvate rongidega, hoolitsevad alajaama seadmed erinevatest kohtadest tuleva voolu eest – võib-olla ühel liinil on kauge tuulepark ja teisel lähedal asuv{0}}elektrijaam. Hiiglaslike lülitite abil töötab see elektronide lennujuhina. See võib saata toite teatud naabruskonda, mis seda vajab, suunata energia ümber probleemse koha või segada allikaid, nii et nõudluse katmiseks oleks alati piisavalt pakkumist. See oluline sorteerimisfunktsioon on põhjus, miks alajaamad paigutatakse nendesse erilistesse kohtadesse. Need on ristmikud laiaulatuslike, pika{5}}osariikidevaheliste elektrimaanteede ja väiksemate linnatänavate vahel, mis teenindavad meie naabruskondi. Need on vajalikud kaldteed{7}}ja ristmikud, mis panevad kõik toimima. Aga kui kogu see jõud läheb läbi vaid ühest kohast, mis siis, kui midagi puruneb, näiteks kukub puu tormi ajal nöörile?

See konkreetne stsenaarium – puuoksa kukkumine, pikselöök või seadmete rike – põhjustab ohtliku olukorra, mida nimetatakse rikkeks või lühiseks. Mõelge sellele kui ootamatule suurele lekkele elektrisüsteemis. Selle asemel, et minna kavandatud marsruudile, üritab tohutu jõutulv kasutada otseteed, ohustades ja lammutades kõike sellega seonduvat. Selle katastroofi vältimiseks on alajaamal oma valvur: kaitselüliti.

Need erinevad teie kodu kaitselülitite karbi väikestest lülititest; need on tohutud ülikiired{0}}turvaseadmed. Rikke avastamisel rakendub alajaama kaitselüliti peaaegu korraga, peatades elektrivoolu käsitsi. Toimib automaatse avariiventiilina, mis katkestab koheselt kahjustatud elektriliini osa ülejäänud võrgust. Kaitselülitite põhiülesanne alajaamas on kiire ja kaitsev isolatsioon.

Erinevalt vanast-kaitsmest, mis on ühekordselt kasutatav-element, mis vooluringi katkestamiseks sulab, saab neid suuri kaitselüliteid lähtestada. Pärast seda, kui kommunaaltöötajad on tegeliku kahjustuse parandanud (nt mahalangenud puuoksa ära viinud), on kaitselüliti ohutu lähtestada ja toide uuesti sisse lülitada. See võime toimida lähtestatava kõrgepinge{4}}lülitina on tänapäevaste trafokaitseseadmete ja võrguhalduse üks olulisemaid omadusi. Ilma nendeta võib üks rike põhjustada doominoefekti, mis võib viia elektrikatkestuseni, mis mõjutab kogu piirkonda. Kuid need kõrgepinge lülitusseadmete komponendid töötavad ainult siis, kui midagi on valesti. Kuidas hoiab alajaam kogu selle võimsa elektri normaalse töö ajal ohutult talle määratud teel? Ja seda teeb teine ​​​​laulmata kangelane, keda olete ilmselt varem näinud.

Elekter on nagu vesi, see tahab leida kõige lihtsamat teed. Metallist elektriliinid on suurepärased juhid, need sobivad suurepäraselt elektrijuhtmeteks. Kuid seda toetav suur terastorn on ka hea juht, mis annab inimestele lihtsa, kuid ohtliku võimaluse otse maapinnale laskuda. Kui pingestatud juhe puudutab torni, läheb kogu see energia raisku ja torn muutub ohtlikuks, kuna see elektrifitseeritakse.

Selle elektri "lekke" peatamiseks paigaldatakse elektriliini ja torni vahele spetsiaalne tõke. See on isolaatori töö. Olete näinud neid keraamiliste, klaas- või polümeerketaste virnadena, mis ripuvad torni käe otsas. Need materjalid on valitud, kuna need juhivad halvasti elektrit. Need töötavad täpselt nagu veetoru paksud seinad, jälgides, et elekter jääks juhtme sees sinna, kus see olema peab. Elektriisolaatoreid on erinevat tüüpi, kuid neil kõigil on üks ühine joon. Mida kõrgem on pinge, seda suurem on rõhk, mida elekter peab välja tõmbama, nii et näete palju neid kettaid, mis on ühendatud suurtele ülekandeliinidele – rohkem kettaid tähendab paremat isolatsiooni. Need olulised alajaama osad ja kõrgepinge jaotusseadmete osad on esimene kaitseliin voolu väljavoolu eest. Aga mis siis, kui elekter ei tule elektrijaamast, vaid pigem ründab piksenoolena ülalt?

Välgulöök on otsene löök elektrivõrku, süstides miljoneid volte mikrosekundi jooksul. Kaitselüliti suudab hästi toime tulla süsteemi sees tekkivate probleemidega, kuid see on liiga aeglane, et reageerida sellisele kiirele välisele rünnakule. Selle konkreetse ohu jaoks on alajaamadel oma spetsiaalne ihukaitsja – piksepüüdur. Tavaliselt on need kõrged portselansilindrid, mida võib leida suurte masinate kõrval ja mis hoiavad valvamas ülalt tuleva ohu üle.

Mõelge piirikule kui elektri avariiväljapääsule. Tavaolukorras ei tee see midagi; see on nagu suletud tee. Aga kui piksenoolest tulenev tohutu pingetõus tuleb, muutub piirik lahtiseks väravaks. Ülepinge suunamine, see protsess suunab ohtliku energia lihtsa väljapääsuni, järgides teed otse maasse ja vältides kulukaid trafosid. See juhib hävitava jõu ohutult peamisest toitevoolust eemale, muutes selle põhimõtteliselt erinevaks kaitselülitist. Breaker on lüliti, mis avaneb kogu voolu peatamiseks, piirik on kaitseklapp, mis suunab ohtliku tõusu ilma voolu katkestamata. See muudab selle üheks kõige olulisemaks trafo kaitseseadmeks. Välgupüüdjate põhiülesanne on need suured põrutused vastu võtta, et need ei tekitaks alajaama põhiosadele miljonite dollarite väärtuses kahju. Nüüd, kui teame, kuidas alajaamad on väliste ohtude eest kaitstud, mis juhtub kogu selle võimsusega pärast seda, kui see on ohutult sisse viidud?

Pärast seda, kui toide on alajaamas ohutult salvestatud, tuleb see korraldada ja suunata. Kujutage ette, et alajaam on hõivatud lennujaam; te ei tahaks, et iga lennuk üritaks maanduda korraga samale rajale. Siin on selleks mõeldud. Siin on lihtsalt tohutu-jõuline toitejuhe – suur metallitükk, mis toimib kohtumispaigana. Sinna lähevad kõik sissetulevad kõrgepingeliinid, sealt tulevad kõik väljuvad liinid, üks suur ühtlane elektribassein. See energia tsentraliseerimine on peamine idee, kuidas alajaamad oma siinid korraldavad.

Muidugi peame seda voolu kontrollima. Mida me teeme, kui mõni seade vajab tööd? Me ei saa lihtsalt kogu voolu välja lülitada. Seda teevad lahtiühendamislülitid. Need kõrgepinge lülitusseadmete komponendid toimivad massiivsete elektrisilladena. Kui lüliti on avatud, on seal suur ilmselge õhuruum, millest elekter ei saa üle hüpata, mistõttu osa alajaamast isoleeritakse ja inimestele on turvaline parandada. Suletud tähendab, et "sild" on maas ja vool voolab vabalt.

Kui paneme need kaks ideed kokku, saame aru, kui paindlik on alajaam. Võrguoperaatorid saavad elektrit ümber suunata, kasutades lüliteid erinevate liinide ühendamiseks või lahtiühendamiseks kesksiinist. Nad saavad lülitite abil elektrit käigupealt ümber lülitada. Nii saavad nad ühe elektriliini remondiks lahti võtta ja ülejäänud töös hoida, mis takistab kõigil vooluta. Just see kombinatsioon keskjaotusest (siin) ja täpsest juhtimisest (lülitid) teeb alajaama nii heaks. Järgmine kord, kui lähete alajaamast mööda, võite märgata, et need osad on väljas paljastatud, mida nimetatakse õhkisolatsiooniks. Kuid suurlinnas mahuks see kõik väiksemasse gaasi{7}}isolatsiooniga alajaama hoonesse. Nüüd, kui teate, kes on peamised mängijad, võite hakata ruudustikku nägema mitte mingisuguse mõistatusena, vaid süsteemina, millest teil on arusaam.

Varem võis elektrivõrk tunduda tundmatu, ligipääsmatu võrguna. See sumisev, aiaga piiratud-õu mööda maanteed oli vaid hunnik segadusse ajavaid metallkonstruktsioone. Kuid nüüd näete seda sellisena, mis see tegelikult on – hästi-koordineeritud rühm inimesi, kes teevad kõvasti tööd, et teieni elektrit tuua. Olulisi tegijaid tundes saate teada, kuidas elektrialajaamad töötavad.

Elektrialajaama põhiosadel on kõik olulised töökohad:

Trafo: käiguvahetaja pinge suurendamiseks või vähendamiseks.

Kaitselüliti: see on "turvalüliti", mis takistab asjadel valesti minemast.

Isolaator: "kaitse", mis hoiab oma marsruudil tugevat elektrit.

Välgupüüdja: ihukaitsja välgu eest.

Siinid ja lülitid: "liiklusjuhid" jõuvoolu suunamiseks. Järgmine kord, kui sõidate alajaamast mööda või vaatate üles tehnopostile, tunnete selle ära. Mitte lihtsalt pusle, vaid vaikne ja võimas koos töötav meeskond. Ja näete käiguvahetust, turvalülitit ja eestkostjaid, kes kõik teevad oma osa. Nüüd teate, mida teevad trafod ja alajaama komponendid ning kuidas energia nähtamatu teekond otse teie ees nähtavaks saab.

Võtke kohe ühendust