6.3 Конструктивное выполнение электрической сети

Выбор способа распределения электроэнергии зависит от величины электрических нагрузок и их размещения, плотности застройки предприятия, конфигурации технологических, транспортных и других коммуникаций, загрязненности грунта на территории предприятия и т.д.

Токопроводы напряжением 6, 10, 35 кВ (жесткие и гибкие) при нормальной окружающей среде прокладываются на открытых опорах, при загрязненной среде или загруженной коммуникациями территории - в закрытых галереях, тоннелях и на железобетонных кронштейнах, укрепляемых на наружной стене производственного здания.

Кабельные линии могут прокладываться в траншеях, блоках, каналах, на кабельных эстакадах и галереях. Прокладка кабелей в блоках допускается; в местах пересечения с железными дорогами; в условиях большой стесненности трассы; в местах, где возможны случаи разлива расплавленного металла и т.п.

Типы кабелей выбираются в зависимости от принятого способа прокладки в соответствии с рекомендациями.

После выбора и расчета схем внутреннего электроснабжения на А1 -м формате рисуется полная принципиальная электрическая схема предприятия. На схеме показываются все связи ГПП (ЦРП) с высоковольтными РП, ТП и высоковольтными электроприемниками, а также связи ТП с низковольтными РПН. На схеме указываются тип и длина воздушных и кабельных линий, типы силовых трансформаторов, коммутационной аппаратуры, предохранителей, трансформаторов тока и напряжения, шин распределительных устройств, трансформаторов собственных нужд, конденсаторных установок, комплексных распределительных устройств и измерительных приборов, устанавливаемых на стороне высшего и низшего напряжения главной понизительной подстанции. При этом в обозначении используемого электрооборудования следует указать номинальные данные, например, напряжение, мощность, ток, а также ток электрической стойкости, коэффициент трансформации трансформаторов тока и т.д.

Для пояснительной записки на А4 -м формате рисуется упрощенная схема электроснабжения предприятия (без разъединителей, трансформаторов тока и напряжения). На ней показываются только шины низшего напряжения ГПП, РП, ТП, РПН и высоковольтные электроприемники. Схемы на А4 -м формате используется для пояснения расчетов питающих линий предприятия. На (рис. 6.3) приведен пример упрощенной электрической схемы внутреннего электроснабжения предприятия.

6.4 Расчет питающих линий

Сечение кабелей напряжением 10 кВ определяется по экономической плотности тока и проверяется по допустимому току кабеля в нормальном режиме работы с учетом условий его прокладки, по току перегрузки, потере напряжения в послеаварийном режиме и термической стойкости к токам короткого замыкания. Весь расчет сводится в табл. 6.1.

Расчетный ток в кабельной линии в нормальном режиме:

(6.1)

где Sр.к. - мощность, которая должна передаваться по кабельной линии в нормальном режиме.

Например, при питании однотрансформаторной цеховой подстанции это расчетная нагрузка трансформатора подстанции, при питании двухтрансформаторной подстанции это расчетная нагрузка, приходящаяся на один трансформатор, а при питании распределительного устройства 6, 10 кВ это нагрузка, потребляемая одной секцией сборных шин. Для магистральной линии мощность Sр.к. должна определяться для каждого участка путем суммирования расчетных нагрузок соответствующих трансформаторов, питающих по данному участку магистральной линии.

Сечение кабельной линии, определяемое по экономической плотности тока:

(6.2)

где Jэ - экономическая плотность тока, зависящая от типа кабеля и продолжительности Тм использования максимума нагрузки.

По результату расчета выбирается кабель, имеющий ближайшее меньшее стандартное сечение по отношению Fэ. При выборе типа исполнения кабеля должны учитываться условия окружающей среды. Для выбранного кабеля по таблицам из справочников находят длительно допустимый ток.

Допустимый ток кабеля с учетом условий его прокладки рассчитывается по формуле: , (6.3)

где Кп - поправочный коэффициент на число параллельно прокладываемых кабелей;

Кт - поправочный коэффициент на температуру среды, в которой прокладывается кабель;

Nк - число запараллеленных кабелей в кабельной линии;

Кпер = 1,25 – коэффициент перегрузки.

р ис. 6.3 Фрагмент упрощенной электрической схемы внутреннего электроснабжения предприятия

Согласно ПУЭ для кабельных линий, прокладываемых по трассам в различных условиях охлаждения, сечения кабелей должны выбираться по участку трассы с худшими условиями охлаждения, если длина его составляет более 10 м. Например, при прокладке кабеля в траншее и кабельном канале цеха коэффициент Кт берется по температуре цеха не ниже +20 ... 25 градусов.

Под послеаварийным режимом кабельной линии будем понимать режим, когда выходит из строя одна из двух кабельных линий, питающих потребителей 1 и 2 категории. При этом нагрузка на линию удваивается, то есть Iав = 1Iр.к. Допустимая перегрузка в указанном режиме.

(6.4)

где Кав - коэффициент перегрузки.

Потери напряжения в кабельной линии:

(6.5)

где Рр, Qр - расчетная активная и реактивная нагрузки;

Rо, Xо - удельные активное и индуктивное сопротивление кабеля.

На этом предварительный расчет кабельных линий для нормального и аварийного режимов заканчивается. Полученные сечения кабелей используются при расчете токов короткого замыкания, после которого определяется сечение кабелей Fт.с. по термической стойкости к токам короткого замыкания и, если выбранное в данном разделе сечение кабеля оказывается меньше Fт.с., то производится его соответствующее уточнение в табл. 6.1.

Для проверки кабеля по термической стойкости определяется тепловой импульс тока короткого замыкания:

кА²с (6.6)

где tотк. - время отключения, вычисляется по формуле :

с (6.7)

где Та - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ;

tотк.в. - полное время отключения выключателя;

tр.з. - время действия релейной зашиты;

Ino - начальное значение периодической составляющей тока КЗ.

Таблица 6.1

№	конечные пункты кабельной линии	Рр, кВт	Qр, кВар	Sp.k., кВА	Ip.k., A	Fэ, мм	Fт.с., мм	Тип и кол-во кабелей	Способ прокладки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Окончание таблицы 6.1

нагрузка А на кабель
в нормальном режиме	в после -аварийном режиме	Iдоп, А	Кn, о.е.	Кt, о.е.	I’доп, А	Кав, о.е.	I’ав, А	L, км	Ro, ом км	Xo, ом км	U, %
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22

Капитальные затраты каждого варианта включает в себя стоимость ячеек РУ с выключателями Кв, устанавливаемые на РУ ГПП, стоимость кабельных линий Кл и стоимость вводных ячеек с выключателями нагрузки Квн, тыс.р.

(6.8)

где Кв = n  Кво; Квн = m  Квн, (6.9)

n, m - количество ячеек РУ с выключателем;

Кво - стоимость одной ячейки РУ с силовым выключателем;

Квн - стоимость одной ячейки РУ с выключателем нагрузки.

(6.10)

где Куд - стоимость 1км кабельной линии с принятым сечением, тыс.руб.

L - длина кабельной линии, км (определяется из генплана предприятия).

Эксплутационные расходы Сэ состоят из стоимости потерь электроэнергии в линиях Спл, амортизационных отчислений на ячейки РУ с выключателями Сав и кабельные линии Сал.

(6.11)

Коэффициент загрузки кабеля в нормальном режиме:

(6.12)

где Iдоп - допустимый ток кабелей;

Iр - расчетный ток кабелей;

Ксм - коэффициент снижения токовой нагрузки, принимает равным 0.9;

Потери активной мощности в линии при действительной нагрузке:

кВтч (6.13)

где Ro - удельное активное сопротивление кабелей.

Потери энергии в линии составляет, кВтч:

(6.14)

где  - число часов максимальных потерь в целом по предприятию.

Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в линиях тыс.р./год.

(6.15)

где Спо – 1,6 р/(кВтч) стоимость 1 кВтч потерь электроэнергии или задается преподавателем.

Амортизационные отчисления на выключатели (Сав) и линии (Сал), тыс.р./год.

(6.16)

где в и л удельные амортизационные отчисления соответственно на выключатели и кабельные линии.

Приведенные затраты с учетом внутризаводского электроснабжения, тыс.р./год:

(6.17)

На основании сравнения показателей системы внутризаводского электроснабжения окончательно принимают вариант, имеющий наименьшие приведенные затраты и удовлетворяющий всем техническим требованиям, местным условиям, перспективному развитию и т.п.

Приложение П.1

Показатель электронагревательных электроприемников

Наименование электроприемников	Ки	Cos
Машиностроительная и металлообрабатывающая промышленности. По группам однотипных приемников.
Металлорежущие станки
Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы: мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные и т.п.	0,12	0,14
То же при крупносерийном производстве	0,18	0,5
То же при тяжелом режиме работы: штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные и расточные станки.	0,17	0,65
То же с особо тяжелым режимом работы: приводы молотов, ковочных машин, волочильных станков, очистных барабанов, бегунов и др.	0,2	0,65
Многоподшибочные автоматы для изготовления деталей из прутов.	0,2	0,5
Шлифовальные станки шарикоподшипниковых заводов.	0,35	0,65
Автоматические почтовые линии обработки металлов	0,6	0,7
Переносной электроинструмент	0,06	0,5
Подъемно- транспортные механизмы
Элеваторы, транспортеры, шнеки, конвейеры не сблокированные	0,4	0,75
То же сблокированные	0,55	0,75
Краны, тельферы при ПВ-25%	0,05	0,5
То же при ПВ-40%	0,1	0,5
Сварочное оборудование
Сварочные трансформаторы для ручной сварки	0,3	0,35
Сварочные машины шовные	0,25	0,7
То же стыковые и точечные	0,35	0,6
Сварочные трансформаторы для автоматического и полуавтоматической сварки	0,35	0,5
Однопостовые сварочные двигатель - генераторы	0,3	0,6
Многопостовые сварочные двигатель - генераторы	0,5	0,7
Электрические печи
Печи сопротивления с непрерывной (автоматической) загрузкой, сушильные шкафы	0,7	0,95
То же с периодической загрузкой	0,5	0,85
Мелкие нагревательные приборы	0,6	1,0
Индукционные печи низкой частоты	0,7	0,35
Дуговые сталеплавильные печи емкостью 8 - 10 т. автоматическим регулированием электроприводов: для качественной сталей с механизированной загрузкой	0,7	0,35
для качественных сталей без механизированной загрузки	0,6	0,87
для фасонного литья с механизированной загрузкой	0,75	0,9
для фасованного литья без механизированной загрузки	0,85	0,87
Дуговыми сталеплавильные печи емкостью 0,5 - 1,5 т. для фасонного литья (в подсобных целях с автоматическим регулированием электродов)	0,5	0,8
Дуговые печи цветного металла (медные сплавы) емкостью 0,25 - 0,5 т. с ручным регулированием электродов	0,7	0,75
Насосы, вентиляторы, компрессоры
Насосы, компрессоры, двигательные генераторы	0,7	0,8
Вентиляторы, эксгаустеры, вентиляторное оборудование	0,65	0,8
Электротехническая промышленность По группам однотипных приемников
Барабаны смесительные и сушильные скруоберы	0,7	-
Электромагнитные сепараторы индивидуальные	0,4	-
Двигатель - генераторы	0,7	-
Электровибрационные машины	0,8	-
Кузнечные машины (механизмы кузнечных цехов)	0,35	-
Литейные машины, очистные и кантовочные барабаны, бегуны, шаровые мельницы и .д.	0,3	-
Лампы накаливания	0,85	1
Люминесцентные лампы	0,9	0,95
Лампа ДРЛ	0,9	0,58

Приложение П.2

Эффективное число электроприемников Ne	Коэффициент максимума Кмакс при Ки
	0,1	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
4	3,43	3,11	2,64	2,14	1,87	1,65	1,46	1,29	1,14	1,0
5	3,23	2,87	2,42	2,0	1,76	1,57	1,41	1,26	1,12	1,0
6	3,04	2,64	2,24	1,88	1,66	1,51	1,37	1,23	1,1	1,0
7	2,88	2,48	2,1	1,8	1,58	1,45	1,33	1,21	1,09	1,0
8	2,72	2,31	1,99	1,72	1,52	1,4	1,3	1,2	1,08	1,0
9	2,56	2,2	1,9	1,65	1,47	1,37	1,28	1,18	1,08	1,0
10	2,42	2,1	1,84	1,6	1,43	1,34	1,26	1,16	1,07	1,0
12	2,24	1,96	1,75	1,52	1,36	1,28	1,23	1,15	1,07	1,0
16	1,99	1,77	1,61	1,41	1,28	1,23	1,18	1,12	1,07	1,0
20	1,84	1,65	1,5	1,34	1,24	1,2	1,15	1,11	1,06	1,0
25	1,71	1,55	1,4	1,28	1,21	1,17	1,14	1,1	1,06	1,0
30	1,62	1,46	1,34	1,24	1,19	1,16	1,13	1,1	1,05	1,0
40	1,5	1,37	1,27	1,19	1,15	1,13	1,12	1,09	1,05	1,0
50	1,4	1,3	1,23	1,16	1,14	1,11	1,1	1,08	1,04	1,0
60	1,32	1,25	1,19	1,14	1,12	1,11	1,09	1,07	1,03	1,0
100	1,21	1,17	1,12	1,1	1,08	1,08	1,07	1,05	1,02	1,0
140	1,17	1,15	1,11	1,08	1,06	1,06	1,06	1,05	1,02	1,0
200	1,15	1,12	1,09	1,07	1,05	1,05	1,05	1,04	1,01	1,0
240	1,14	1,11	1,08	1,07	1,05	1,05	1,05	1,03	1,01	1,0
300	1,12	1,1	1,07	1,06	1,04	1,04	1,04	1,03	1,01	1,0

Приложение П.3

Коэффициент спроса осветительных нагрузок

Помещения	К
Мелкие производственные здания	1
Производственные здания, состоящие из отдельных больших пролетов	0,95
Производственные здания, состоящие из нескольких отдельных помещений	0,85
Складские помещения, РУ и подстанции	0,6
Наружное и аварийное освещение	1
Линии групповой осветительной сети	1

Приложение П.4

Расчетные коэффициенты использования, спроса и мощности отдельных цехов промышленных предприятий

Наименование цехов	Ки	cos 	Руд.о Вт/кв.м	Кс.о.	
Литейные цехи	0,7	0,85	12,4	0,95	0,72
Доменные цехи	0,7	0,85	11,0	0,95	0,63
Мартеновские печи	0,6	0,7	10,4	0,95	0,66
Прокатные цехи	0,6	0,8	12,4	0,95	0,67
Слябинги	0,7	0,75	12,4	0,95	0,71
Термические цехи	0,5 - 0,75	0,85 - 0,9	15,6	0,95	0,60
Инструментальные цехи	0,45	0,6	14,3	0,95	0,72
Компрессорные	0,6 - 0,7	0,8	9,1	0,85	0,9
Насосные	0,7	0,8	12,0	0,85	0,9
Сборочные цехи	0,4	0,65	14,3	0,95	0,6
Механические цехи	0,5	0,6	14,3	0,95	0,6
Кузнечные цехи	0,5 - 0,6	0,7	13,5	0,95	0,73
Штамповочные цехи	0,6	0,65	15,6	0,95	0,58
Дуговые плавильные печи	0,8	0,87	12,0	0,95	0,77
РМЦ	0,3 - 0,35	0,65	14,3	0,95	0,72
Деревообделочные цехи	0,5	0,6	14,3	0,95	0,72
Административно - бытовые помещения	0,4 - 0,5	0,75	19,5	0,9	0,55
Складские помещения	0,3 - 0,5	0,7	9,2	0,8	0,55
Кислородные цехи	0,4	0,65	12,0	0,8	0,87
Красильные цехи	0,3	0,6	15,6	0,9	0,53
Цех дробления и подготовки шихты	0,4	0,85	9,2	0,8	0,74
Сварочный цех	064	0,6 - 0,7	13,5	0,95	0,68
Котельная	0,6	0,75	9,1	0,85	1
Электроцех	0,7	0,64	15,5	0,95	0,66
Аппаратный	0,7	0,75	15,6	0,95	0,74
Цех обработки проводов	0,5	0,64	15,6	0,95	0,57
Главный корпус	0,3	0,65	15,6	0,95	0,65
Столовые	0,5	0,8 - 1	-	0,95	0,35
Лаборатории	0,3	0,75	-	-	0,35
Освещение площади менее	2000000 м2	-	0,22	1,0	-
Освещение площади более	2000000 м2	-	0,16	1,0	-

Приложение П.5

Наименование групп электроприемников	Коэффициенты
	использования Ки	мощности cos
Сырьевой цех производства цемента
Главный привод сырьевых мельниц	0,72	0,85
Низковольтное оборудование	0,56	0,75
Шлам – насосы	0,56	0,75
Болтушки	0,62	0,8
Дробилки	0,54	0,8
Крановые мешалки шлама	0,38	0,5
Экскаваторы	0,4	0,7
Транспортеры сырья	0,5	0,75
Цех обжига
Вращающиеся плечи без холодильников	0,7	0,8
То же, с холодильниками	0,6	0,7
Главные приводы печей	0,7	0,8
Механизмы пылеуборки	0,46	0,65
Вентиляторы технологические	0,57	0,75
Транспортеры клинкера	0,45	0,7
Холодильники	0,53	0,75
Электрофильтры	0,6	0,85
Цех сухого помола
Механизмы цементных мельниц	0,8	0,85
Главный привод цементных мельниц	0,85	0,85 - 0,9 (оперж.)
Низковольтное оборудование цементных мельниц	0,48	0,75
Упаковочная	0,4	0,7
Грейферные краны	0,5	0,6
Пневмовинтовые насосы (фулер - насосы)	0,48	0,75
Сушильное отделение	0,6	0,75
Питатели, дозаторы	0,6	0,78
Угольные мельницы	0,7	0,83
Электрокалориферы	0,6	0,88
Общезаводские нагрузки
Компрессоры	0,75	0,85
Водонассосы	0,8	0,8
Вентиляторы сантехнические	0,64	0,75
Электрическое освещение
лампы накаливания	0,85	1,0
лампы люминесцентные	0,85 - 0,9	0,95

Приложение П.6

Наименование электроприемников	Коэффициент
	использования Ки	мощность cos
Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы: мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные карусельные и расточные	0,12 - 0,14	0,4 - 0,5
То же при крупносерийном производстве	0,16	0,5 - 0,6
То же при тяжелом режиме работы: штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные и расточные станки.	0,17	0,65
То же с особо тяжелым режимом работы: приводы молотов, ковочных машин, волочильных станков, очистных барабанов, бегунов и др.	0,2 - 0,24	0,65
Переносной инструмент	0,06	0,5
Вентиляторы и эксгаустеры	0,6 - 0,65	0,8
Насосы, компрессоры, двигатели – генераторы	0,7	0,8
Краны, тележки при ПВ-25%	0,05	0,5
То же при ПВ-40%
Элеваторы, транспортеры, шнеки, сблокированные конвейеры	0,55	0,75
Сварочные трансформаторы дуговой сварки	0,2	0,4
Однопостовые сварочные двигатель – генераторы	0,3	0,6
Многопостовые сварочные двигатель – генератор	0,5	0,7
Сварочные машины шовные	0,2 - 0,5	0,7
То же, стыковые и точечные	0,2 - 0,25	0,6
Сварочные дуговые автоматы	0,35	0,5
Печи сопротивления с автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы, нагревательные приборы	0,75 - 0,8	0,95
Печи сопротивления с неавтоматической загрузкой изделий	0,5	0,95
Индукционные печи низкой частоты	0,7	0,35

Приложение П.7

Марка провода	Наружный диаметр	Токовая нагрузка, А
	Провода, мм	внепомещения	внутрипомещения
А16	5,1	105	75
А25	6,3	136	105
А35	7,5	170	130
А50	9	215	165
А70	10,6	265	210
А95	12,4	320	255
А120	14	375	300
А150	15,8	440	355
А185	17,4	500	410
А240	20,1	590	490
А300	22,2	680	570
А400	25,6	815	690
А500	29,1	980	820
А600	32	1100	955
АС 50/8,0	9,6	210	165
АС 70/11	11	265	210
АС 95/16	13,5	330	260
АС 120/19	15,2	390	313
АС 120/27	15,5	375	-
АС 150/19	16,8	450	365
АС 150/24	17,1	450	365
АС 150/34	17,5	450	365
АС 185/24	18,9	520	430
АС 185/29	18,8	510	425
АС 185/43	19,6	515	-
АС 240/32	21,6	605	505
АС 240/39	21,6	610	505
АС 240/56	22,4	610	-
АС 300/39	24	710	600
АС 300/48	24,1	690	585
АС 300/66	24,5	680	-
АС 400/22	26,6	830	713
АС 400/51	27,5	825	705
АС 400/64	27,7	860	-
АС 500/27	29,4	960	830
АС 500/64	20,6	945	815
АС 600/72	33,2	1050	920
АС 700/86	36,2	1180	1040

Приложение П.8

Комплектные конденсаторные установки (ККУ) напряжением 0,38 и 6–10 кВ для повышения коэффициента мощности

Тип оборудования	Стоимость, тыс. руб.
	монтажа	оборудования
Внутрунняя установка напряжением 0,38 кВ
УКБН-0,38-100-50УЗ	0,03	1,16
УКБН-0,38-200-50УЗ	0,03	2,06
УКБТ-0,38-150УЗ	0,03	1,32
УКЛ(П)Н-0,38-150-50УЗ	0,06	1,67
УКЛ(П)Н-0,38-216-108УЗ	0,09	2,31
УКЛ(П)Н-0,38-300-150УЗ	0,09	2,60
УКЛ(П)Н-0,38-450-150УЗ	0,12	3,74
УКЛ(П)Н-0,38-600-150УЗ	0,15	4,93
Внутренняя установка напряжением 6 – 10 Кв
УК-6-300Л(П)УЗ	0,09	1,40
УК-6(10)-450Л(П)УЗ	0,09	2,01
УК-6(10)-900Л(П)УЗ	0,15	3,71
УК-6(10)-1125Л(П)УЗ	0,17	4,69
УКЛ(П)-6(10)-450УЗ	0,09	2,08
УКЛ(П)-6(10)-900УЗ	0,12	4,14
УКЛ(П)-6(10)-1350УЗ	0,15	5,03

Приложение П.9

1 РАЗЪЕДИНИТЕЛИ

1 Общие сведения

Разъединитель - коммутационный аппарат высокого напряжения, предназначенный для включения под напряжение и отключения участков цепи без тока нагрузки.

Разъединитель в отключенном положении должен иметь видимый разомкнутый промежуток, гарантирующий безопасность работ на отключенных участках цепи. Однако в специальных конструкциях разъединителей, например предназначенных для «КРУЭ», промежуток между контактами в разомкнутом положении может быть невидимым. В этом случае отключенное или включенное положение разъединителя определяется по механическому указателю положения. Разъединителем можно производить включение и отключение емкостных токов линии, токов холостого хода трансформаторов и токов небольших нагрузок в пределах естественной коммутационной способности контактных ножей разъединителей.

Разъединитель может снабжаться пристроенными заземляющими ножами для заземления отключенных участков цепи. Разъединитель и его заземляющие ножи приводятся в действие соответствующими приводами, которые могут быть объединены конструктивно в один агрегат.

Разъединитель - это аппарат, наиболее широко применяемый в распределительном устройстве. Он органически связан с принципиальной схемой и конструкцией распределительных устройств(РУ). Многообразие схем и конструкций РУ диктует необходимость разнообразных конструктивных исполнений разъединителей.

2. Классификация разъединителей

Конструктивное различие между отдельными типами разьединителей состоит прежде всего в характере движения подвижного контакта (ножа). По этому признаку выделяют следующие разъединители :

1. вертикально-поворотного (врубного) типа с вращением ножа в плоскости, параллельной осям изоляторов данного полюса (рис. 3.1);

2. горизонтально-поворотного типа (наиболее часто применяемые) с вращением ножа в плоскости, перпендикулярной осям поддерживающих изоляторов данного полюса (рис. 3.2);

3. качающегося типа с вращением ножа совместно поддерживающим его изолятором в плоскости, параллельной оси изоляторов данного полюса;

4. катящегося типа с прямолинейным движением (качением на роликах) опорного изолятора совместно с закреплённым на нём подвижным контактом в направлении неподвижного контакта;

5. c прямолинейным движением ножа в плоскости, параллельной осям изоляторов данного полюса, вдоль размыкающего промежутка;

6. cо складывающимся ножом, со сложным движением ( поворот и складывание) ножа в плоскости, параллельной осям изоляторов (рис. 3.3);

Р ис. 3.1. Конструктивные схемы разъединителей вертикально- поворотного типа

1-рама; 2-опорный изолятор; 3-вывод для присоединения подводящих проводов (шин); 4-нож(подвижный контакт); 5-неподвижный контакт; 6-ушко для оперативной штанги; 7-упор,ограничиваюший поворот ножа;8-и золяционная тяга; 9-поворотный изолятор

Р ис. 3.2 Конструктивные схемы разъединителей горизонтально- поворотного типа

1-рама; 2-опорный изолятор; 3-вывод для присоединения подводящих проводов(шин); 4-неподвижный контакт; 5-нож; 6-поворотный изолятор

7) подвесного типа с перемещением подвижного контакта вместе с поддерживающими изоляционными гирляндами по вертикали с образованием вертикального разрыва (рис. 3.4);

Рис.3.3. Конструктивные схемы разъединителей со складывающимся ножом

1-рама; 2-поворотный изолятор; 3-нож; 4-неподвижный контакт; 5-шины, на который подвешен непдвижный контакт; 6-опорный изолятор

Рис.3.4 Конструктивные схемы разъединителей подвесного типа

1-неподвижный контакт; 2-подвижный контакт; 3-портал; 4-трос; 5-подвижной подвесной изолятор; 6-подводящие провода; 7-опорный изолятор; 8-привод

Имеются и другие, менее распространенные схемы разъединителей.

Разъединители также могут различаться:

по числу полюсов (однополюсные и трехполюсные ); полюсы трёхполюсных разъединителей могут размещаться на одной общей или на отдельных рамах;

по способу управления ( а)с ручным приводом - оперативной штангой; б)рычажным или штурвальными с двигательным приводом - электрическим, пневматическим или гидравлическим);

 по наличию или отсутствию заземляющих ножей;

 по способу установки ( а)устанавливаемые на горизонтальной плоскости либо на вертикальной плоскости; б)как на горизонтальной, так и на вертикальной, а также на наклонной плоскости);

 по роду установки (внутренняя или наружная установка);

 по длине пути утечки изоляции-категории А или Б по ГОСТ 689-90 для эксплуатации в районах соответственно с нормальной или загрязненной атмосферой.

Исходя из требований безопасности, которым должен отвечать отключённый разъединитель, расположение изоляторов конструкции его быть таким, чтобы токи утечки проходили в землю, а не между контактами одного и того же полюса или между полюсами.

Для исключения ошибочных операций с разъединителями подвижные части главных и заземляющих ножей должны быть заблокированы ( как правило механически ) так, чтобы при включении главных ножей было невозможно включение заземляющих, а при включении заземляющих ножей было невозможно включение главных ножей. Разъединитель может изготавливаться без блокировки, если такая блокировка осуществлена в приводе. Если оперирование главными и заземляющими ножами осуществляется с помощью индивидуальных приводов, то вместо механической блокировки может быть применена электрическая.

В нашем пособии рассматриваются два типа разъединителей, не имеющих подробного описания в учебной литературе.

3. Разьединители типов РГ

Разъединители серии РГ-220/1000УХЛ1 и РГ-220.II/1000УХЛ1

КОНСТРУКЦИЯ

Разъединители серии РГ-220/1000УХЛ1 и РГ-220.П/1000УХЛ1 выполнены с повышенной электрической прочностью и улучшенными эксплуатационными свойствами. Присоединительные размеры новых разъединителей выбраны с учетом возможности установки их на существующие опорные конструкции разъединителей серии РДЗ-220.

Управление разъединителями и заземлителями осуществляется посредством отдельных приводов: двигательных ПДГ-9УХЛ1 или ручных ПРГ-6УХЛ1, в зависимости от заказа, которые устанавливаются на поставляемый в комплекте с разъединителями кронштейн. Приводы ПДГ-9УХЛ1 и ПРГ-6УХЛ1 комплектуются переключающими устройствами типа «ПУ» на базе герконов (взамен коммутирующих устройств типа «КСА») и модернизированной электромагнитной блокировкой типа ЗБ-1М с ключами магнитным КМ-1 и электромагнитным КЭЗ-1М.

Контактные ножи выполнены из медных труб.

Выводные контакты выполнены с переходными контактными роликами и герметично закрыты.

Контактирующие поверхности разъемного и выводного контактов покрыты серебром.

Для снижения уровня радиопомех контактные ножи и контакты заземлителей снабжены экранами.

На концах контактных ножей и на контактах заземлителей имеются противогололедные кожухи.

Изоляторы разъединителя выполнены из высокопрочного фарфора.

Цоколь состоит из двух швеллеров с прикрепленными к ним поворотными основаниями. Основания прикреплены к швеллерам на шпильках с возможностью регулировки наклона основания.

Заземлители выполнены из алюминиевых трубок, к которым прикреплены бронзовые стержни (ламели); они врубаются в пластинчатые контакты главных кожей при включении. Контур заземления замыкается через гибкий проводник, соединяющий вал заземлителей и цоколь ведущего полюса.

Разъединители серии РГ-220 по сравнению с выпускаемыми до настоящего времени разъединителями серии РДЗ-220 имеют следующие преимущества:

1. Изоляция разъединителей выдерживает более высокое (1050 кВ) испытательное напряжение грозового импульса относительно земли и между полюсами, поэтому они могут эксплуатироваться и в высокогорных районах.

2. Контакты главных ножей и заземлителей выполнены с использованием контактных стержней из бериллиевой бронзы, что позволило отказаться от пружин, и не требуют регулировок контактного нажатия в эксплуатации в течение всего срока службы.

3. Выводные контакты - скользящего типа (вместо гибких связей) с вращением на закрытых шарикоподшипниках (с заложенной в них долговременной смазкой на весь срок службы и с герметичным уплотнением подшипников и контактов).

4. В основаниях поворотных колонок установлены закрытые шарикоподшипники с заложенной в них долговременной смазкой, не требующие дополнительной смазки в течение всего срока службы.

5. Шарниры тяг и валов имеют полимерное покрытие с низким коэффициентом трения и не требуют обслуживания.

6. Увеличена жесткость цоколя.

7. Предусмотрена возможность бесступенчатой регулировки наклона поворотных оснований с изоляторами для установки захода главных ножей в разъемном контакте.

8. Малые моменты на рукоятках приводов при оперировании

(в 1,5-2 раза меньше, чем в РДЗ-220) и стабильные в течение всего срока службы.

9. Все части разъединителя имеют стойкое антикоррозийное покрытие (горячее цинкование, полимерное покрытие).

10. В комплект поставки входят соединительные элементы между полюсами и между разъединителем и приводом, сочленяемые в процессе монтажа без применения сварки.

11. Разъединители не требуют ремонта и обслуживания в течение всего срока службы.

12. В комплект поставки входит кронштейн для крепления приводов, крепящийся непосредственно к цоколю разъединителя.

13. Разъединители поставляются укрупненными узлами (более полная заводская готовность) и, как следствие, требует меньше затрат при монтаже.

4. Разъединители серии SGF

Данный тип разъединителя разработан специально для установки в комплекте с элегазовыми выключателями.

КОНСТРУКЦИЯ. Общий вид разъединителя «SGF»представлен на рис. 3.5. Несущим элементом разъединителя является стальная рама. На ней располагаются поворотные основания закрытой конструкции, защищенные от атмосферных воздействий. Изолятор устанавливается на плиту поворотного основания. На верхних фланцах изоляторов установлена токоведущая система, выполненная в виде двух токопроводов с высоковольтными выводами. Когда разъединитель находится в замкнутом положении, контактная площадка располагается между контактными пальцами. Прохождение тока через защищенные от внешних воздействий вращающиеся контактные выводы осуществляется посредством розеточных контактов, установленных вокруг двух медных стержней, покрытых серебром. Такое конструктивное решение дает свободу в установке, поскольку высоковольтный вывод имеет возможность вращаться на 360 , а подвод проводов возможен в любом направлении.

Контактная площадка высоковольтных выводов выполнена в соответствии с требованиями ГОСТа.

Токопровод изготовлен в виде сварной алюминиевой конструкции с минимальным количеством точек, подверженных коррозии и, как следствие, не меняет свою электропроводность в течение всего срока эксплуатации. Разъединители на номинальные напряжения 150 кВ и выше оборудуются блокировочным устройством, которое в случае прохождения токов короткого замыкания удерживает токопроводы от разделения в продольном направлении. Отклонение изолятора, возникающее вследствие воздействия сил натяжения проводов, можно легко компенсировать путем регулировки шпилек на поворотных основаниях. Поскольку разъединители рассчитаны на высокие механические нагрузки на выводы, то регулировка для разъединителей на классы напряжения до 150 кВ включительно обычно не требуется.

Контактный вывод на ток 1600 А с площадкой для присоединения проводов или шин. Внутренние части вывода надежно защищены от атмосферных воздействий. Прохождение тока осуществляется через промежуточные контакты, расположенные вокруг 2-х медных стержней. Площадка для присоединения проводников с плоскими концами имеет 4 отверстия по ГОСТ. Для номинального тока 2500 А площадка имеет 6 отверстий. Дополнительно может устанавливаться устройство заземления состоящее из навешиваемого на раму заземлителя, который в отключённом положении располагается вдоль рамы. Во включенном положении заземлитель своим контактными пальцами, входит в сцепление с контактом, установленном на токопроводе. Заземлитель может быть установлен либо у одного из токопроводов, либо у обоих. Универсальность конструкции заземлителя позволяет монтировать его непосредственно на месте установки разъединителя. Заземлитель, также легко может быть подвергнут модернизации.

Все элементы разъединителя защищены от атмосферных воздействий; антикоррозийная защита всех стальных деталей выполнена методом горячего цинкования.

Заземлитель типа ТЕС разъединителя на напряжение 110 кВ. Универсальность конструкции позволяет устанавливать заземлитель на месте монтажа с учетом конкретной ситуации.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ РАЗЪЕДИНИТЕЛЯ

Управление разъединителем и заземлителями осуществляется независимо. Конструкция приводного механизма примечательна тем, что рычажный механизм проходит положение “мертвой точки” до того, как достигнуты конечные положения контактов, что предотвращает возможность самопроизвольного изменения их положения из-за внешних воздействий. Движение передается от привода к поворотным опорам посредством тяги. Обе опоры поворачиваются одновременно. При отключении токопроводы поворачиваются на угол 90 градусов и располагаются параллельно друг другу, под прямыми углами к раме. На заземлитель движение передается через вал. При включении заземлитель поворачивается вверх и его контактные пальцы входят в сцепление с заземляемым контактом на токопроводе .

ПРИВОД

Разъединители по требованию заказчика поставляются с механизмом имеющим ручной или электродвигательный привод. Для трёхполюсного разъединителя (без заземлителей) требуется только один приводной механизм. Соединительные тяги между отдельными полюсами имеют бесступенчатую регулировку. Привод может крепиться на раме или в зоне удобной для оперирования. Его соединение с механизмом разъединителя осуществляется при помощи дополнительной шарнирной опоры и приводного вала, длина которого может достигать 12 метров.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ КОНТАКТЫ

Блоки вспомогательных контактов расположены в шкафу привода и служат для индикации положения разъединителя. Механическое воздействие на них, оказываемое приводным механизмом, происходит таким образом, что сигнал выдается только после того, как пройдено положение мертвой точки и произошла фиксация положения главных контактов и заземлителя.

БЛОКИРОВКА

Разъединитель и заземлитель сблокированы друг с другом таким образом, что при управлении переключение заземлителя возможно только при выключенном разъединителе, а переключение разъединителя - при отключенном заземлителе. Для разъединителя, имеющего электродвигательные приводы, также применяется механическая блокировка.

Как в электродвигательных, так и в ручных приводах в качестве дополнительного блокирующего устройства используется блокирующий электромагнит.

Электродвигательный привод может включать электромагнит, препятствующий срабатыванию электродвигателя при оперировании разъединителем при помощи аварийной рукоятки. Также могут применяться различные типы замков.

ЛЕГКОСТЬ МОНТАЖА

Схема установки разъединителя представлены на рисунке 3.5. Разъединители поставляются узлами: рама с поворотными основаниями и тягой; токопроводы; изоляторы и привод. Поскольку все механические регулировки уже выполнены на заводе, на месте требуется только сборка узлов, установка изоляторов, соединительных тяг между полюсами, подсоединение высоковольтных шин и низковольтных кабелей к приводу. Наличие шпилек в поворотных основаниях является существенным преимуществом конструкции разъединителей, поскольку позволяет проводить быструю и легкую компенсацию отклонения изоляторов от вертикали, вызванного натяжением проводов.

НИЗКИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ

Благодаря выбору применяемых материалов, закрытой конструкции поворотных оснований и высоковольтных выводов в сочетании с долговременной смазкой, разъединители практически не требуют ухода при эксплуатации. Необходимо лишь следить за поверхностями, которые подвержены атмосферным воздействиям. При нормальных климатических условиях период между осмотрами составляет 5 лет. В таблицах 3.1, 3.2, 3.2 приведены основные размеры и габариты разъединителей.