5.3. Укладка нагревательных элементов

Определяем шаг укладки нагревателей у, м.:

у = b/3nФ (5.3.1)

Для такого случая nф = 1 (из расчета), но берем n_ф =2, т.к. провод на по­лосе обогрева складывается вдвое.

у = 0,8 х /32 = 0,134 м.

Конструкция электрообогреваемого пола и экранной сетки

На листе 5 показан план электрообогреваемого пола. Как уже указыва­лось ранее, в качестве нагревателей взята стальная неизолированная прово­лока диаметром 6 мм. В результате расчетов были определены необходимые размеры полос обогрева. Длина полосы обогрева равна длине стойловых площадок, а ширина полосы имеет значение 1,5 м. Шаг укладки провода ра­вен 125 мм. Раскладка нагревателей начинается от канала навозоуборочного транспортера. Первый провод укладывается в 9 см от этого канала (его края), а последующие лежат через 12,0 см.

В каждой полосе обогрева содержится по одному нагревателю на каж­дую фазу. Концы и начала нагревателей расположены по одну сторону от по­лосы обогрева. Способ соединения проводов обогрева - «звезда». Подвод электроэнергии к каждой полосе осуществляется по всем трем фазам сети. Концы нагревателей каждой полосы соединяются между собой.

Поверх нагревателей, на расстоянии 40 мм выше них, предусмотрено размещение экранной сетки, сетка - экран выполняет функцию выравнивания потенциалов на обогреваемой поверхности пола. План расположения экранной сетки приведен на листе 6.

Сетку - экран можно изготовить на месте из проволоки диаметром не менее 2,5 мм по схеме, приведенной на этом листе. Кроме того, можно при­менить и стандартную сварную сетку, если такая имеется. Длина сетки экра­на одной полосы 31,5м. Ширина сетки больше ширины сетки стойловых площадок на 20 см.

Это обусловлено необходимостью иметь не большой запас для удобства соединения сеток с заземлителями и с металлическими конструкциями стойл. Экранная сетка всех полос соединяется между собой посредством стальной проволоки диаметром 4 мм, как показано на листе 6. Соединительная проволока при этом проходит под навозосборным каналом глубиной 1 м и под каналом навозосборных транспортеров. При этом данная проволока может быть положена как в бетоне, так и в земле.

Экранная сетка всех полос, кроме того, обязательно должна быть со­единена с металлическими конструкциями стойловых площадок (стойки поилок, кормушек, ограждений, металлические опоры здания) [19].

Расчёт схемы питания электрообогреваемых полов

В качестве установки для обогрева пола выбрана комплексная транс­форматорная подстанция КТП-63-ОБ. Техническая характеристика транс­форматора подстанции ТМОА-63-ОБ приведена в таблице 5.3.1.

Трансфор­матор такой подстанции имеет пять ступеней напряжения, две ступени мак­симального тока вторичной обмотки - «звезда» или «треугольник». Первич­ное напряжение 380В. - при обогреве пола этот трансформатор будет рабо­тать лишь на одной ступени с напряжением во вторичной обмотке 49 В. Пер­вичная обмотка будет соединена в «звезду», а вторичная - в «треугольник». При этом мощность трансформатора будет 44кВ А, а ток в троичной обмотке - 520 А. Ток на высокой стороне - 67А. Именно для этих значений и будут подбираться кабеля.

Выбор кабеля осуществляется в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки и условий их прокладки. Прокладка кабеля будет осущест­вляться по линейным каналам и асбоцементным трубам и частично по стенам помещения.

Таблица 5.3.1. Техническая характеристика трансформатора подстанции ТМОА-63-ОБ

Условия выбора:

Ii ≤ Iдоп,

где I_i - сила тока кабеля, А;

IДОП - длительно допустимые нагрузки для кабелей, А.

1)Выбор кабеля для низкой стороны трансформатора. Наибольший ток на низкой стороне трансформатора равен 372 А, что было определено в разделе1.Выбираем кабель марки АВРГ, одножильный, в количестве трех штук, сечением жилы 185 мм. Этому сечению соответствует I_Д0П =390А. Условие ΣI < 1_Д0П (372А<390А) выполнено.

2)Выбор кабеля для высокой стороны трансформатора. Наибольший ток на высокой стороне I_b = 67A. Выбираем кабель марки АВРГ, трехжильный, сечением 35 мм. Для данного кабеля 1_доп = 90А, что более 67A.

Кабель марки АВРГ - алюминиевый, в полихлорвиниловой оболочке, с резиновой изоляцией. Способ прокладки - по стенам, в каналах, тун­нелях. Условия прокладки - сырые и особо сырые помещения.

Конструкция шинных каналов и их монтаж

Шинные каналы служат для распределения тока между нагреватель­ными проводами обогреваемых полос. План расположения и форма шинных каналов приведены на листах.

Шинные каналы устраивают для каждой полосы обогрева. В каждом шинном канале проложены питающие кабели всех трех фаз и помещена ну­левая шина, к которой присоединены концы проволоки всех трех фаз.

Выбор нулевой шины следующий:

А_м = 5 х n х А_n (5.3.2)

где А_м - необходимая минимальная площадь сечения шины, мм;

n - количество проводников, соединенных с шиной;

А_т - площадь сечения проводника, мм.

А_т = 28,26 мм

А_м = 5 х n х А_n (5.3.3)

Выбираем уголок 45x45x5

Его сечение А = 429 мм.

Питающие кабели и нулевая шина расположены в шинном канале на расстоянии 10мм друг от друга на деревянных брусках 100x100мм. Для при­соединения нагревателя к питающему кабелю выбрана конструкция, состоя­щая из стальной полосы, болтового соединения, стандартных наконечников и изолятора марки ТФ. Нагревательный провод приваривается к стальной по­лосе. Длина шва сварки выбирается следующим образом:

А_с 10 х А_п, (5.3.4)

где А_с - необходимая минимальная площадь сварки, мм;

А_п - площадь сечения нагревателя, мм. А_с =10x28,26 = 282,6 мм

А_с = 2хах , (5.3.5)

где - длина сварного шва, мм;

А-катет сварного шва, мм (рис. 5.3.1.)

Рис. 5.3.1. Крепление проводника к стальной полосе

Так как данный шов тавровый нестандартный из-за того, что проволока круглая, то принимаю, а = 3,5 мм.

А_с = 2 х а х = 2 х 3,5 а х = 7*1.

Тогда = S_c/7 = 282/7 = 40 мм.

С учетом погрешностей при сварке принимаю = 60 мм.

На питающий кабель надеваются алюминиевые наконечники, которые затем спрессовываются. Наконечники крепятся к стальной полосе посредст­вом болтового соединения. Стальная полоса опирается на изолятор ТФ и за­крепляется на нем специальной вязальной проволокой. А изолятор крепится к брускам с помощью стальных штырей. Изолятор служит для поддержания между фазами определенного безопасного расстояния.

Между шинными каналами питающие кабели прокладываются в асбо­цементных трубах d = 100 мм. Асбоцементные трубы проложены под бето­ном существующего пола и каналов навозоуборочных транспортеров.

Шинные каналы имеют бетонное дно и стенки. В соответствии с тре­бованиями «Правил устройства электроустановок» шинные каналы должны быть брызгонепроницаемыми. Поэтому сверху их закрывают деревянными крышками, которые имеют размеры немногим менее внутреннего размера шинного канала. Сбоку к крышкам прикручены стальные уголки. Крышка выступает над уровнем пола на 10 мм. В целях брызгонепроницаемости крышки на нее наносят цементную стяжку с образованием скатов и промазы­вают ее горячим битумом.

Если каналы почему-либо потребовалось вскрыть, то после их укрытие должно быть полностью восстановлено.