Перегородки EAE

Перегородки EAE: конструкция, назначение и применение в электроустановках

Перегородки EAE (ЭАЭ) представляют собой класс электротехнического оборудования, предназначенного для внутренней комплектации распределительных устройств (РУ) и комплектных распределительных устройств (КРУ) среднего и высокого напряжения. Их основная функция — создание физических барьеров внутри ячеек и отсеков для обеспечения безопасности, четкого разделения функциональных зон и повышения надежности работы электроустановки. Конструктивно перегородки EAE — это изолирующие или металлические панели, экраны и диафрагмы, монтируемые между частями аппаратов, находящимися под разными электрическими потенциалами, а также между токоведущими частями и элементами, доступными для персонала.

Классификация и типы перегородок EAE

Перегородки классифицируются по нескольким ключевым признакам: материалу изготовления, назначению, уровню защиты и месту установки. Правильный выбор типа перегородки регламентируется стандартами и зависит от параметров ячейки.

1. Классификация по материалу изготовления

• Металлические (стальные, алюминиевые): Используются для механического разделения отсеков (например, отсека высокого напряжения от отсека низковольтных цепей), а также в качестве экранов для защиты от электромагнитных воздействий. Обеспечивают высокую механическую прочность и служат в качестве элементов заземленного контура.
• Изолирующие из литьевых материалов (эпоксидная смола, полиэстер, SMC/DMC): Применяются для изоляции токоведущих частей. Обладают высокой диэлектрической прочностью, трекингостойкостью, не поддерживают горение. Являются основным материалом для перегородок, отделяющих части под напряжением.
• Комбинированные (металл + изолятор): Сочетают металлический каркас для жесткости и изолирующие вставки для обеспечения необходимых изоляционных промежутков.

2. Классификация по функциональному назначению

• Межфазные перегородки: Разделяют токоведущие части разных фаз (A, B, C) внутри одного отсека для предотвращения междуфазного короткого замыкания, вызванного случайным попаданием посторонних предметов или образованием дуги.
• Перегородки между оборудованием и землей (заземленными частями): Устанавливаются между токоведущими частями (шиной, контактами выключателя) и заземленным корпусом ячейки.
• Внутриотсечные перегородки (барьеры): Разделяют зоны внутри одного основного отсека, например, зону основных шин и зону кабельного ввода.
• Межотсечные перегородки (сплошные): Полностью отделяют один функциональный отсек ячейки от другого в соответствии с требованиями к степени защиты (IP) и внутренней дугозащитой (IAC). Например, перегородка между отсеком выключателя и отсеком сборных шин.
• Защитные шторки и экраны: Подвижные или съемные изолирующие элементы, блокирующие доступ к токоведущим частям при выполнении операций с выкатной тележкой выключателя или при открывании дверей.

Технические требования и стандарты

Проектирование, изготовление и испытание перегородок EAE осуществляется в соответствии с комплексом национальных и международных стандартов, которые определяют их электрические, механические и эксплуатационные характеристики.

Стандарт	Область регулирования	Ключевые параметры
ГОСТ Р МЭК 62271-200 / МЭК 62271-200	Комплектные распределительные устройства на номинальное напряжение свыше 1 кВ до 52 кВ включительно.	Степень защиты (IP), стойкость к внутренней дуге (IAC), диэлектрическая прочность, механическая стойкость.
ГОСТ Р 52726 / МЭК 60694	Общие технические условия для аппаратуры распределительных устройств высокого напряжения.	Номинальное напряжение, номинальный ток, номинальный ток короткого замыкания.
ГОСТ 9920 / МЭК 60439-1	Устройства комплектные низковольтные распределения и управления.	Применяется для перегородок в НКУ, связанных с КРУ.
ГОСТ 28209 (МЭК 60112)	Методы определения сравнительных и испытательных индексов трекингостойкости.	Трекингостойкость изоляционных материалов.

Основные технические параметры перегородок:

• Номинальное напряжение (U_n): Определяет необходимую диэлектрическую прочность и минимальные изоляционные расстояния.
• Номинальный ток (I_n): Влияет на выбор материала и конструкцию перегородок, находящихся вблизи токоведущих частей, из-за теплового воздействия.
• Номинальный ток короткого замыкания (I_к.з.): Критически важен для оценки электродинамической стойкости. Перегородки не должны разрушаться или смещаться под действием электродинамических сил при КЗ.
• Степень защиты (IP): Обеспечивается герметичностью примыканий перегородок к корпусу. Например, IP4X для защиты от проникновения инструмента, IP2X для защиты от прикосновения пальцем.
• Стойкость к внутренней дуге (IAC): Перегородки, особенно межотсечные, являются ключевым элементом системы дугозащиты. Они должны выдерживать давление ударной волны и тепловое воздействие дуги в течение времени, указанного в классификации (например, IAC AFLR 25 кА/1 с), не допуская распространения пламени и газов в соседние отсеки.

Конструктивные особенности и монтаж

Конструкция перегородки определяется ее местом в ячейке КРУ. Типовая перегородка состоит из несущего основания (рамы), выполненного из металла или высокопрочного изоляционного материала, и изолирующего/экранирующего полотна. Крепление осуществляется с помощью болтовых соединений, шпилек или специальных быстроразъемных фиксаторов к каркасу ячейки. Для обеспечения требуемой степени защиты (IP) в местах примыкания используются уплотнительные профили из силикона или резины, стойкие к старению и температуре.

При монтаже критически важно соблюдать чистоту поверхности изоляторов, отсутствие механических напряжений и правильность установки всех крепежных элементов. Неплотная установка перегородки может привести к снижению степени защиты, ухудшению условий охлаждения и, в случае внутренней дуги, к тяжелым последствиям.

Роль в обеспечении безопасности и эксплуатации

Перегородки EAE выполняют несколько жизненно важных функций для безопасной эксплуатации РУ:

• Электрическая безопасность персонала: Являются основной преградой для случайного прикосновения к токоведущим частям во время обслуживания или осмотра оборудования.
• Повышение надежности: Предотвращают случайные замыкания между фазами или на землю из-за попадания посторонних предметов (инструмент, грызуны, конденсат).
• Ограничение последствий внутренней дуги: Локализуют энергию дуги в пределах одного отсека, направляя продукты горения и ударную волну через специальные каналы и клапаны, защищая персонал и смежное оборудование.
• Функциональное зонирование: Четко разделяют ячейку на отсеки: отсек сборных шин, отсек высоковольтной аппаратуры (выключатель), отсек измерительных трансформаторов, кабельный отсек, низковольтный отсек управления. Это упрощает эксплуатацию, ремонт и диагностику.
• Тепловое разделение: Способствуют правильной организации потоков охлаждающего воздуха, предотвращая перегрев наиболее нагруженных узлов.

Тенденции и особенности выбора

Современные тенденции в проектировании КРУ напрямую влияют на развитие перегородок EAE. Активно внедряются монолитные литьевые изоляционные системы, где перегородки интегрированы с держателями шин и опорными изоляторами, что минимизирует количество соединений и повышает надежность. Растет применение негорючих и самозатухающих материалов с улучшенными дугостойкими характеристиками. При выборе перегородок для модернизации или ремонта существующих КРУ необходимо строго следовать документации производителя оригинального оборудования, учитывая не только геометрические размеры, но и все электрические и механические параметры, а также условия окружающей среды (влажность, запыленность, сейсмичность).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается перегородка EAE от обычной изолирующей панели?

Термин «EAE» подразумевает, что изделие спроектировано, изготовлено и испытано как компонент конкретного типа электроустановки (КРУ, КРУН) в соответствии с полным комплексом стандартов. Обычная изолирующая панель может не иметь сертифицированных характеристик по току КЗ, дугостойкости (IAC) и степени защиты (IP), что делает ее применение в РУ недопустимым.

Можно ли изготовить перегородку на месте по собственным чертежам?

Кустарное изготовление перегородок для РУ среднего и высокого напряжения категорически запрещено. Их производство должно осуществляться в заводских условиях с использованием сертифицированных материалов, с проведением приемо-сдаточных и типовых испытаний (частичные разряды, диэлектрическая прочность, трекингостойкость). Самодельная перегородка ставит под угрозу всю систему безопасности ячейки.

Как часто необходимо проводить визуальный осмотр перегородок?

Визуальный осмотр состояния перегородок (отсутствие трещин, сколов, загрязнений, следов перегрева или воздействия дуги, целостность уплотнений) должен проводиться в рамках плановых технических обслуживаний РУ, обычно не реже одного раза в 1-3 года, а также после любых аварийных отключений или операций, которые могли вызвать перенапряжения.

Что делать, если на поверхности изолирующей перегородки обнаружены загрязнения или следы трекинга?

Поверхность необходимо очистить в соответствии с инструкцией производителя, используя рекомендованные чистящие средства (обычно спиртосодержащие, неабразивные). При обнаружении даже неглубоких следов трекинга (углеродных дорожек) или глубоких повреждений изоляции перегородка подлежит безусловной замене, так как ее диэлектрические свойства необратимо ухудшены.

Влияет ли установка дополнительных перегородок на тепловой режим оборудования?

Да, может влиять. Любая перегородка изменяет естественную конвекцию воздуха внутри ячейки. Проектирование вентиляции и расположение перегородок — взаимосвязанные задачи. Установка нештатных перегородок без анализа теплового режима может привести к локальному перегреву контактов или аппаратов, снижению их токовой нагрузки и преждевременному выходу из строя.

Как классифицируются перегородки по стойкости к внутренней дуге?

Перегородки сами по себе не имеют отдельной классификации IAC. Данный параметр присваивается всей ячейке или отсеку в сборе. Однако при замене перегородки она должна соответствовать исходным проектным характеристикам ячейки по дугостойкости, что подтверждается технической документацией производителя КРУ.