32. Распределение эл. Энергии во внутризаводских электрических сетях

Электрические сети выполняются воздушными и кабельными линиями, шинопроводами и токопроводами.

Воздушные линии (ВЛ)- это устройство для передачи энергии по проводам на открытом воздухе, прикрепленным с помощью изоляторов и арматуры к опорам.

Провода бывают одно- и многопроволочные. Однопроволочные изготавливаются сечением 4,6 и 10 мм², многопроволочные – более 10 мм². Минимальный диаметр устанавливается в зависимости от передаваемой мощности, необходимого запаса прочности, потерь на “корону”.

Применяют: медные, алюминиевые, сталеалюминиевые и стальные провода.

В ВЛ и гибких токопроводах в основном используют алюминий. В сталеалюминевых проводах соотношение сечений стального сердечника и многопроволочного алюминиевого наружного слоя составляет 0,20,24.

На ВЛ выше 1000 В применяют алюминиевые провода сечением не менее 35 мм², сталеалюминевые и стальные- не менее 25 мм² по условию технической прочности.

На пересечениях с линиями связи, ж/д линиями, водными пространствами, трубопроводами (наземными) и т.п. сечение алюминиевых проводов должно быть ≥ 70 мм² .

Изоляторы. Для ВЛ применяют следующие типы:

6-10 кВ – штыревые фарфоровые и стеклянные ШФР6-А и ШФ10-А, ШФ10-Б, ШССЛ-10

20-35 кВ – штыревые фарфоровые: ШФ20-А, ШФ20-В, ШФ35-А, ШФ35-Б, ШФ35-В, СШ-35

≥ 35 кВ – подвесные фарфоровые: ПФ-6А, ПФ-6Б, ПФ-6В ПФ-16А, ПФ-20А.

Подвесные стеклянные: ПС-6А, ПС-11, ПС-16А и др.(цифры показывают испытательную нагрузку.)

Опоры бывают деревянные, металлические и железобетонные. По назначению они делятся:

Промежуточные – для поддержания проводов на прямых участках линий (80% всех опор).

Анкерные – при переходах через сооружения и преграды и через определенное число пролетов, имеют жесткое закрепление проводов и рассчитываются на аварийный обрыв провода.

Концевые – устанавливаются в начале и конце линии.

Для ВЛ до 10 кВ применяют деревянные, железобетонные и комбинированные опоры.

ВЛ на 35-220 кВ монтируют на деревянных и ж/б опорах. Рисунок 5.1.

Кабельные линии (КЛ) прокладывают в местах, где затруднено строительство ВЛ (населенные пункты, на территории предприятий).

Их преимущества закрытой прокладки перед ВЛ заключаются в следующем:

• защищенность от атмосферных воздействий;

• надежность и безопасность эксплуатации.

Несмотря на их большую трудоемкость и стоимость КЛ более широко применяются в сетях внутреннего электроснабжения.

Кабель состоит из токоведущих жил, изоляции и защитных оболочек. Жилы могут быть одно- или многопроволочные из меди или алюминия. Кабели бывают одно-, двух-, трех- и четырехпроводными. Изоляция изготавливается из: многослойной пропитанной бумаги; полиэтилена; поливинилхлорида и т.п.

Защитные оболочки выполняются: свинцовыми, алюминиевыми и хлорвиниловыми. Для механической защиты оболочек на них накладывается стальная ленточная и проволочная броня, поверх которой для кабелей прокладываемых в земле и воде, накладывается защитный джут из пропитанной кабельной пряжи.

Распределение марок кабелей по областям применения устанавливается “Едиными техническими указаниями по применению электрических кабелей”.

При монтаже КЛ применяют кабельные муфты: соединительные, ответвительные и концевые.

Кабели прокладывают в земляных траншеях, туннелях, каналах, блоках, по стенам зданий и сооружений.

Прокладка кабелей в земляных траншеях - наиболее простой и дешевый способ. Глубина прокладки не менее 0,7 м. кабель укладывают на подложку – просеянную землю или песок, накрывают кирпичом или бетонными плитами и засыпают грунтом. Рисунок 5.4.

Расстояние между кабелями, если их несколько не менее 100 мм для напряжения  10 кВ и 500 мм для напряжения  10 кВ. расстояние силовых кабелей, прокладываемых вдоль сооружений должно быть: не менее 0,6 м до фундаментов; 0,5 м до трубопроводов; 2 м до теплопроводов. В местах пересечения с дорогами и ж/д кабели заключают в металлические или асбоцементные трубы.

Прокладка кабелей в каналах может быть наружной и внутренней. Железобетонные каналы могут быть подземными (450-750 мм заглубление) или полуподземными (выступающими на 150-350 мм).Рисунок 5.5.

Число кабелей в каналах может быть 35 штук.

Прокладка кабелей в туннелях – наиболее дорогой способ и применяется если число кабелей более 30 штук, при отсутствии возможности использования других способов. Должны быть предусмотрены противопожарные меры (деление на отсеки с независимой вентиляцией, люки для пожаротушения и т.п.). Рисунок 5.6.

Прокладка кабелей на эстакадах применяется на предприятиях с большими концентрированными нагрузками и при наличии в грунте хим.реагентов, блуждающих токов, почвенной коррозии. Этот способ удобен при монтаже и эксплуатации обеспечивает малую вероятность механических повреждений.

Блочная прокладка обеспечивает хорошую защиту от механических повреждений и облегчает ремонт. Рисунок 5.7. Кабельные блоки сооружают обычно из одноотверстных (одноканальные) гончарных, асбоцементных или бетонных труб, которые укладываются в один или несколько рядов в траншею на бетонное основание. После стыковки трубы скрепляются бетоном в общий блок. Для блочной прокладки применяют многоканальные бетонные блоки. В местах соединений и ответвлений кабелей, а так же на прямых участках более 150 м, для облегчения протяжки кабелей через отверстия блоков устраивают колодцы.

Токопроводы 6-35 кВ.

Открытые токопроводы с жестокой ошиновкой используются в основном при напряжении 6-10кВ (реже при 35 кВ). Их шины изготавливают из алюминия и его сплавов. На ток до 2000 А пакет состоит из плоских шин на бóльшие токи – из шин швеллерного профиля.

У подвесных токопроводов с жесткими шинами и опорными изоляторами шины расположены по углам равностороннего треугольника.

Гибкие трехфазные токопроводы выполняют на 6-20 кВ. используются для соединения генераторов с трансформаторами, а так же для их соединения с шинами распределительных устройств. Такие токопроводы используют в открытых РУ ГПП 110 кВ. каждая фаза выполняется из нескольких голых гибких проводов. Фазы размещаются в горизонтальной плоскости или по углам равностороннего треугольника и крепятся на подвесных изоляторах. Применяют в основном алюминиевые или сталеалюминевые провода. Медные провода применяются лишь в агрессивных к алюминию средах.

Закрытые токопроводы выполняются на токи до 20 кА и напряжение до 35 кВ. их преимущества перед открытыми: ниже вероятность межфазных замыканий; безопасность обслуживания; ограниченное место возникновения электродинамических усилий между фазными шинами при к.з.

Исполнения закрытых токопроводов:

а) фазы размещены в одном кожухе, не разделены перегородками;

б) в общем кожухе и разделены перегородками;

в) каждая фаза в отдельном кожухе из алюминиевого сплава.

Такие токопроводы дороже открытых и применяются в основном при блочной схеме “генератор-трансформатор”.