Початок arrow Статті arrow Конструктивное исполнение и схемы сетей напряжением до 1000 В

Конструктивное исполнение и схемы сетей напряжением до 1000 В

Конструктивное исполнение сетей.

Сети напряжением до 1000 В различаются между собой конструкцией применяемых проводников, способами изоляции и прокладки. Классификация сетей по конструктивным признакам приведена на рис. 1.
Классификация сетей по конструктивным признакам
Рис. 1. Классификация сетей по конструктивным признакам

Шинопроводы в цехе
Рис. 2. Шинопроводы в цехе:
ШМА, ШРА, LLIOC — соответственно магистральный, распределительный и осветительный шинопроводы; КТП — комплектная трансформаторная подстанция
Воздушные линии напряжением до 1000 В применяют в качестве сетей наружного освещения и питания отдельных маломощных потребителей, а также рабочих поселков.
Шинопроводы получили широкое распространение (рис. 2). Их разделяют на магистральные ШМА и распределительные ШРА (рис. 3). Для линий групповых распределительных сетей напряжением 380/220 В применяют осветительные шинопроводы ШОС (рис. 4), а для электропитания кранов — троллейные шинопроводы ШТМ.
Шинопроводы производят в виде секций, они имеют высокую монтажную готовность (рис. 5). Шины шинопроводов изготовляют из алюминия (алюминиевых сплавов) и реже из меди. Оболочки шинопроводов имеют различную форму, их выполняют из стали или алюминия (алюминиевых сплавов) и используют в некоторых случаях в качестве нулевого или заземляющего провода. Оболочка может быть сплошной или перфорированной.
В комплект шинопроводов входят коробки с коммутационно-защитной аппаратурой и контактами для присоединения питающего кабеля.
Шинопроводы устанавливают на опорные конструкции: напольные, настенные, потолочные, стойки, кронштейны, подвесы, закрепы. Ответвления от шинопроводов выполняют как шинопроводами, так и кабелями.

Распределительный щит ШРА
Рис. 3. Распределительный щит ШРА:
а — соединение секций ШРА; б. в — вводная и ответвительная коробки; 1 — съемная крышка монтажного окна; 2 — прижим; 3 — концы стыкуемых секций; 4 — отверстия для крепления корпуса вводной коробки; 5 — проводник сети заземления; 6 — лапки; 7— соединительная планка; 8 — отверствие для приварки планки к лапкам; 9 — задняя стенка вводной коробки; 10 — съемное дно; 11— присоединительные элементы вводной коробки; 12 — вводная коробка; 13— отверстие для ввода кабеля сверху; 14 — ответвительная коробка; 15 — вилка; 16— заглушка; 17 — металлорукав; 18— труба; 19 — муфта: 20— скоба; 21 — швеллерообразный элемент; 22 — болт заземления
Осветительный шинопровод ШОС
Рис. 4. Осветительный шинопровод ШОС

Монтаж шинопровода ШМА с помощью автогидроподъемника АГП-12
Рис. 5. Монтаж шинопровода ШМА с помощью автогидроподъемника АГП-12:
1 — автогидроподъемник; 2 смонтированные секции ШМА; 3 — монтажный ролик; 4 - траверса с блоком L11MA; 5— оттяжка; 6 — лебедка с электроприводом
Кабельные линии чаще всего применяют для выполнения сети внутри предприятий и цехов (табл. 2.6). Наиболее широко используют небронированные кабели. При прокладке кабелей внутри зданий их располагают открыто по стенам, колоннам, конструкциям, в блоках, трубах, каналах, лотках и коробах.
Электропроводки — распространенный вид сетей. Электропроводками принято называть сети постоянного и переменного тока напряжением до 1000 В, выполненные изолированными проводами, а также небронированными кабелями с небольшой площадью сечения (до 16 мм 2), резиновой или пластмассовой изоляцией жил. Их можно прокладывать открыто, в стальных и пластмассовых (винипластовых, полиэтиленовых, полипропиленовых) трубах, на тросах.
Открытая прокладка проводов предпочтительна с точки зрения электромонтажных работ. Но в ряде случаев она недопустима (высокое содержание пыли, воздействия тепловых излучений) или неудобна в эксплуатации.
Трубная прокладка проводов и кабелей позволяет надежно защитить их от механических повреждений и воздействий агрессивных сред, а также выполнить проводку по кратчайшим расстояниям. Однако такой способ прокладки приводит к удорожанию сети.
Сети передвижных приемников электроэнергии (например, кранов) состоят из троллейных и кабельных (из гибких шлангов) линий. Троллеи выполняют из круглой, полосовой или уголковой стали, а при больших токах обеспечивают подпитку по алюминиевой ленте, присоединенной к троллеям в нескольких местах.
Гибкие шланговые кабели применяют для питания передвижных приемников, перемещающихся на небольшие расстояния или эксплуатирующихся в пожароопасных помещениях. Кабель (марки КРИТ или ГРШ) наматывают на барабан с пружиной или же подвешивают на роликах вдоль пути движения. Такая схема обеспечивает работу передвижных механизмов без искрения. В цехах с несколькими кранами применяют также троллейные токопроводы марки ШТМ.
Сети сварочных установок питают приемники с очень низким коэффициентом мощности. Поэтому для снижения потерь напряжения в них требуются проводники с малым индуктивным сопротивлением (0,02...0,07 Ом/км). К таким проводникам относятся многожильные кабели, двухжильные провода АПРТО, прокладываемые в трубах, закрытые шинопроводы со спаренными фазами.
Сети пожароопасных помещений и установок должны выполняться защищенными изолированными проводниками — трубчатыми проводами в металлических оболочках, проводами в стальных трубах, кабелями с металлической, полихлорвиниловой или найритовой оболочкой, изолированными проводами на тросах. Все соединения проводников должны быть в специальных коробках из жаростойкой пластмассы или стали с непроницаемыми для пыли уплотнениями. Применение пластмассовых труб запрещается.
Сети взрывоопасных помещений и установок должны выполняться бронированными или небронированными кабелями, проложенными в стальных трубах, либо изолированными проводами в стальных трубах.
Вид прокладки проводов определяется классом помещения и наличием или отсутствием механических и химических воздействий на проводку.
Для протяжки, соединения и ответвления проводов, прокладываемых в стальных трубах во взрывоопасных помещениях классов B-I6, В-1г, В-IIa, применяют пыленепроницаемые коробки, а для перехода с кабеля на изолированный провод с площадью сечения 35 мм 2 и выше — чугунные коробки, заливаемые компаундной массой. Для соединения и ответвления проводов, проложенных в стальных трубах, применяют специальные фитинги во взрывонепроницаемом исполнении.
Плотность соединений стальных труб электропроводки после монтажа испытывают под избыточным давлением от 0,05 до 0,25 МПа в зависимости от класса помещения, причем в течение 3 мин давление не должно снижаться более чем на 50 %.

Площади сечения проводов и кабелей на ответвлениях к короткозамкнутым электродвигателям напряжением до 1000 В, установленным во взрывоопасных установках (за исключением помещений класса В-16 и наружных установок класса В-1г), должны быть такими, чтобы длительно допустимый для них ток превышал номинальный ток электродвигателя не менее чем на 25 %. Номинальный ток плавких вставок предохранителей и ток уставки автоматов следует выбирать по возможности наименьшим, но с учетом кратковременного толчка тока (при пуске, самозапуске) и не меньше расчетного тока.
В помещениях и наружных установках классов В-1 и В-Ia должны прокладываться провода и кабели с медными жилами, а в помещениях и установках остальных классов могут применяться провода как с медными, так и с алюминиевыми жилами.
Все электрические силовые цепи переменного тока во взрывоопасных установках всех классов независимо от числа фаз этих цепей при глухозаземленной нейтрали питающего источника должны выполняться с отдельной жилой провода или кабеля, предназначенной для заземления. Это повышает надежность работы электрической защиты и снижает напряжение прикосновения. Заземляют все элементы электроустановок, в том числе и те, которые не требуется заземлять в невзрывоопасных зонах.

Схемы электрических сетей.

Сети напряжением до 1000 В осуществляют распределение электроэнергии внутри промышленных предприятий и установок и непосредственное питание большинства приемников электроэнергии. Схема сети определяется технологическим процессом производства, взаимным расположением источника питания подстанций и приемников электроэнергии и их единичной установленной мощностью.
К сетям напряжением до 1000 В, как и ко всякой электрической сети, предъявляют следующие требования. Они должны:
обеспечивать необходимую надежность электроснабжения;
быть удобными, простыми и безопасными в эксплуатации; требовать минимальных приведенных затрат на сооружение и эксплуатацию;
Радиальные схемы сетей напряжением до 1000 В
Рис. 6. Радиальные схемы сетей напряжением до 1000 В:
а — одноступенчатая; 6 — двухступенчатая; 1 — распределительный щит; 2— приемники электроэнергии; 3 — распределительный пункт
Радиальные схемы (рис. 6) характеризуются тем, что от,источника питания, например от распределительного щита 1, отходят линии, питающие непосредственно мощные приемники электроэнергии 2 или отдельные распределительные пункты 3, от которых по самостоятельным линиям питаются более мелкие приемники 2.
Примерами радиальных схем могут служить сети насосных или компрессорных станций, а также удовлетворять условиям окружающей среды; обеспечивать применение индустриальных методов монтажа. Схемы электрических сетей бывают радиальными, магистральными и смешанными.
Магистральные схемы сетей напряжением до 1000 В
Рис. 7. Магистральные схемы сетей напряжением до 1000 В:
а — с сосредоточенными нагрузками; 0 — трансформатор — магистраль; 1 — распределительный щит; 2 — распре делительный пункт; 3 — приемники электроэнергии
сети взрыво- и пожароопасных помещений и установок. При радиальных схемах используются изолированные провода и кабели.
Радиальные схемы обеспечивают высокую надежность питания отдельных потребителей, так как при аварии отключается только поврежденная линия. Все потребители могут потерять питание только при повреждении на сборных шинах.
Радиальные схемы позволяют легче решать задачи автоматизации. Однако сети, построенные по таким схемам, требуют больших капитальных вложений из-за значительного расхода проводов и кабелей, большого количества защитной и коммутационной аппаратуры и обладают худшими экономическими показателями.
Магистральные схемы (рис. 7, а) находят наибольшее применение при равномерном распределении нагрузки от распределительных щитов 1 и при питании приемников электроэнергии 3 одного технологического агрегата или одного технологического процесса. Магистрали выполняют кабелями, проводами, шинопроводами и присоединяют к распределительным щитам / подстанции или непосредственно к трансформатору при схеме трансформатор — магистраль (рис. 7, б).
Магистральная схема менее надежна, чем радиальная, поскольку при повреждении магистрали происходит отключение всех потребителей, присоединенных к ней. Применение резервирования по сети устраняет этот недостаток.
В отдельных случаях, когда требуется высокая степень надежности питания приемников электроэнергии, применяется двухстороннее питание магистральной линии.
В чистом виде радиальные и магистральные схемы применяются редко. Наибольшее распространение получили смешанные схемы, сочетающие в себе элементы магистральных и радиальных схем и позволяющие рациональнее использовать преимущества тех и других.
Для повышения надежности применяют схемы с взаимным резервированием, устройством перемычек между отдельными магистралями или соседними подстанциями при радиальном питании.
Схема сети электрического освещения
Рис. 8. Схема сети электрического освещения:
1 — распределительный щит; 2 — линия питания: 3 — групповой распределительный пункт; 4— групповая линия; 5 — светильник
Сети электрического освещения промышленных предприятий потребляют значительное количество электроэнергии. Питание их в большинстве случаев осуществляется от общих трансформаторных подстанций (ТП), но линии сетей освещения прокладывают отдельно от силовых линий. Радиальные линии освещения подключают к распределительному щиту 1 (рис. 8), а при схеме трансформатор—магистраль — в самом начале магистрали силовой сети. По линиям питания 2 напряжение подается на групповые распределительные пункты 3, от которых по групповым линиям 4 получают питание соединенные по магистральной схеме светильники 5. Чтобы при отключении одного источника питания работа цеха не прерывалась из-за отсутствия освещения, создается перекрестное питание групповых линий.
Цепь аварийного освещения подключают к отдельному независимому источнику — к ТП соседней сети, аккумуляторной батарее, дизельной станции и т.п.

 
< Защита электрических сетей и установок напряжением до 1000 В   Организация эксплуатации распределительных устройств и трансформаторных подстанций >