6.2. Схеми та конструктивне виконання мереж нн

6.2.1. Класифікація

Мережі НН можуть бути три -, чотири - та п’ятипровідні. Найширше застосування знайшла чотирипровідна система 3 220/380В з заземленою нейтраллю(TN-C), у якій живлення силового та освітлювального навантаження здійснюють від загальних трансформаторів. У випадку необхідності вона легко перетворюється у п’ятипровідну (TN-S). Трипровідні системи 220В з живленням від обмотки трансформатора, з’єднаної у трикутник (ІT), застосовували в 30-40-і роки, вони зустрічаються донині в містах та на старих підприємствах. Система 3 380/660 В запроваджувалась в останні часи для потужних підприємств з великим питомими навантаженням.

Конструктивне виконання мереж до 1000В визначається умовами навколишнього середовища, принциповою схемою, довжиною окремих ділянок та значенням потужності, що передається. Каналізація електричної енергії на напрузі до 1000В може виконуватись повітряними та кабельними лініями, шинопроводами та різноманітними проводками. Останнім часом сільські місцевості для запобігання важким аваріям в періоди масованого утворення ожеледі, а також несанкціонованого приєднання, набувають розповсюдження ізольовані повітряні лінії.

Щодо свого розташування мережі до 1000В можуть бути зовнішніми та внутрішніми. Зовнішні мережі в сільській місцевості та невеликих містах виконують повітряними лініями, у великих містах та на промислових підприємствах - переважно кабелями. Внутрішні мережі в побутово - комунальному господарстві виконуються в основному проводками, а у виробничій сфері – переважно кабельними лініями, шинопроводами та в невеликій мірі проводками. Промислові приміщення в залежності від існуючого середовища поділяють на сухі, вологі, сирі та особливо сирі, жаркі, запилені, з хімічно активним середовищем, пожежо- та вибухонебезпечні. Спосіб виконання мережі та тип проводки вибирають в залежності від типу приміщення згідно існуючих норм та правил.

Як струмопровідний матеріал застосовують в основному алюміній, а також мідь та іноді сталь. Мідь рекомендується застосовувати для відгалужень від існуючих повітряних ліній, для гнучких кабелів пересувних кранових установок, для вибухонебезпечних приміщень класів В-1 та В-2, а сталь - для кранових тролеїв.

6.2.2. Схеми та конструкції мереж нн

Мережі систем трифазного струму напругою до 1000 В виконують за схемами: радіальними, магістральними, змішаними та замкненої мережі. В радіальній мережі (рис.6.6,а) від розподільчого пристрою НН ТП (1) радіальними лініями живляться головні щити (2), від яких живляться розподільчі щити (3), від них - окремі електроприймачі (4). Магістральна схема (рис.6.6.б) виглядає, як лінії, що відходять від ТП, до яких безпосередньо або через комутаційно-захисні апарати приєднані споживачі. Змішані схеми можуть бути найрізноманітнішими: наприклад, від ТП за магістральною схемою приєднані розподільчі щити, від яких радіальними лініями живлять електроприймачі (рис.6.6,в) або розподільні щити живлять радіальними лініями, а приймачі - магістральними у вигляді ланцюжка (6.6,г). Замкнена мережа складається з поздовжніх та поперечних магістралей, зв’язаних в точках перетину. У вузли приєднують лінії живлення від ТП через спеціальний автомат із захистом зворотного струму та споживачі (рис.6.7,а). Вузли виконують без комутаційних апаратів (американська система, рис.6.7,б) або захищеними запобіжниками (європейська система, рис.6.7,в). Схеми отримали широке розповсюдження в країнах Західної Європи та в США як дуже надійні, але вони практично удвічі дорожчі від звичайної радіальної схеми.

Радіальні схеми забезпечують високу надійність та легко пристосовуються до автоматизації. Однак вони вимагають великих витрат на спорудження складних розподільчих пристроїв, прокладання кабелів та проводок. Їх застосовують для живлення великих за потужністю та відповідальних споживачів або їх сконцентрованих груп.

Магістральні мережі знаходять більше застосування для розподіленого навантаження. В них значно зменшуються розподільчі пристрої на підстанціях, функція комутації децентралізується. Цим досягають покращення економічних показників, а застосуванням шинопроводів у промисловості - значної гнучкості та універсальності мережі, що дуже важливо за умов частої зміни технологічних процесів [5.10]. Наявність перемичок між магістралями окремих підстанцій забезпечує високу надійність. До недоліків магістральних мереж відносять деяке зниження надійності за наявності значної кількості приєднань.

Враховуючи особливості та переваги радіальних та магістральних схем, в промисловості звичайно застосовують змішані схеми. Наприклад, в механічних цехах машинобудівної промисловості широко застосовують схему блока трансформатор - магістраль, в якій розподільчий пристрій на підстанції взагалі відсутній. Електропостачання виробничої зони цеху виконується магістральним шинопроводом, до якого приєднані розподільні шинопроводи, від яких радіальними лініями здійснюється живлення електроприймачів. У деяких ділянках цеху для живлення технологічних груп електроприймачів встановлюють розподільні пункти, які радіальними лініями приєднують до найближчих шинопроводів.

а)

б) в)

г)

Рис. 6.6. Схеми мереж напругою до 1000 В: а) радіальна схема, б) магістральна схема, в) схема магістрального живлення розподільчих шаф, г) радіальна схема з вторинними магістралями

Магістральні схеми з використанням спеціальних шинопроводів широко застосовують для промислового освітлення.

а)

б) в)

Рис. 6.7. Схема замкненої мережі: а) схема замкненої мережі живлення від трансформаторних підстанцій, б) вузол американської системи, в) вузол європейської системи

Кожна окрема мережа НН, що приєднана до трансформатора – джерела живлення, є автономною. Приєднання до резервного джерела (суміжного трансформатора, або дизель-генератора, або резервної лінії тощо) повинно виконуватись лише після зникнення напруги на основному джерелі та вимкнення його вимикача вводу. Приклад мережі НН з живленням від ТП з двома трансформаторами та з елементами резервування показано на рис.6.8

Рис 6.8. Схема мережі НН з живленням від ТП з двома трансформаторами та з елементами резервування