
книги из ГПНТБ / Кузнецов Б.В. Электрооборудование и электроснабжение торфопредприятий учеб. пособие
.pdfВ последние годы все более широкое применение для подзем ных прокладок получают силовые кабели с пластмассовой изоля цией, выпускаемые на напряжения 0,5, 1, 6 и 10 кВ. Изоляция этих кабелей выполняется из полиэтилена или полихлорвинила, что поз воляет отказаться от металлических герметических оболочек. Ка бели выпускаются трех- и четырехжильными с алюминиевыми
имедными жилами марок АВВБ, АПВБ, ВВБ, ПВБ, АВВГ, АПВГ
ид-р.
При подземной прокладке кабеля роется траншея глубиной 700—800 мм и шириной для одного кабеля 350—400 мм. Кабель укладывается на дно траншеи «змейкой» для получения некоторо го запаса по длине. Перед засыпкой траншеи производится внеш ний осмотр и испытание проложенного кабеля.
Соединение кабелей производится в специальных герметиче ских муфтах: чугунных — для кабелей до 1000 В и свинцовых — для кабелей 6 и 10 кВ. В последнее время все более широкое рас пространение получают соединительные кабельные муфты, изготов ляемые из специального состава — эпоксидного компаунда. Муфты после соединения в них жил кабелей заливаются изолирующим жидким составом —• кабельной массой.
При оконцевании кабелей также должна быть обеспечена гер метичность, что достигается устройством специальных кабельных заделок. На кабелях до 1000 В применяют, как правило, сухие заделки, выполняемые с помощью дзолировочных лент (лакотка невых, полихлорвиниловых, хлопчатобумажных) и изоляционных лаков. Применяются также для этой цели резиновые и полихлорви ниловые «перчатки», надеваемые на жилы кабелей. На концах ка белей 6 и 10 кВ при прокладке их внутри помещений концевые за делки выполняют в форме съемной воронки, заливаемой эпоксид ным компаундом. В наружных установках до 10 кВ для концевых заделок применяются чугунные мачтовые муфты.
§ 16-4. Кабели переносные шланговые с резиновой изоляцией
Для питания электроэнергией самоходных торфяных машин применяются гибкие кабели с резиновой изоляцией марок ГТШ, КТГ и ГРШС. Для неподвижной прокладки на самоходных элек трифицированных машинах, а также для питания электроприводов передвижных вспомогательных механизмов используется кабель марки КРПТ.
Кабели марок ГТШ и КТГ относятся к типу торфяных. Ка бель ГТШ имеет три медные жилы с резиновой изоляцией, кото рые вместе с заземляющей оболочкой заключены в общий резино вый шланг. Кабели ГТШ изготовляются на напряжения 500, 3000 и 6000 В сечением от 6 до 70 мм2 (см. Приложение 2). На рис. 16-2 приведена конструкция кабеля ГТШ на 6000 В. ,
Кабель КТГ (рис. 16-3) имеет повышенную механическую прочность и рассчитан на напряжение 500 В. Три медные токове дущие жилы кабеля и четвертая — заземляющая выполнены оди-
230
макового сечения — 4X16, 4X25, 4X35 мм2 и заключены в общий резиновый шланг.
Кабель марки ГРШС выполнен с медными жилами и резино вой изоляцией в общем резиновом шланге. Кабели ГРШС изготов ляются на напряжение 500 В и имеют четыре, пять и шесть жил.
7
Рис. 16-2. Конструкция трехжильного кабеля марки ГТШ на 6000 В:
I — токопроводящая жила из медных про волок; 2 -г изоляционная резина; 3 — об мотка лентой из прорезиненной ткани (для сечений 10 мм2 и более); 4 — профилиро ванный резиновый сердечник; 5 — резино вый шланг; 6 — обмотка лентой из про резиненной ткани; 7 — заземляющая оплет ка из медных луженых проволок; 8 — об
щая резиновая оболочка.
}
Рис. 16-3. Конструкция четырехжиль ного кабеля марки КТГ:
1 — хлопчатобумажный сердечник жилы;
2 — токопроводящая жила нз медных про
волок; 3 — профилированный сердечник; 4 — изоляционная резина; 5 — прорезинен
ная тканевая лента; 6 — резиновая шлан говая оболочка.
Четвертая жила меньшего сечения используется в качестве зазем ляющей.
Кабель марки КРПТ имеет повышенную механическую проч ность и изготовляется на напряжение 500 В с числом медных то коведущих жил от одной до трех. Двужильные и трехжильные ка бели могут иметь дополнительную заземляющую жилу. Жилы изо лированы теплостойкой резиной и помещены в общий резиновый шланг.
§ 16-5. Электропрбводки
Электропроводки на торфопредприятиях выполняются в произ водственных и бытовых помещениях, а также на электрифициро ванных торфяных машинах.
231
Для неподвижных электропроводок применяются изолирован ные установочные провода и кабели с резиновой изоляцией, кото рые в зависимости от конструкции прокладываются на роликах,
изоляторах или непосредственно по стенам и потолкам, |
а также |
в трубах. |
с алюми |
Провода и .кабели изготовляются главным образом |
ниевыми жилами; с медными жилами выпускаются провода и ка бели, где требуется особая гибкость.
К наиболее ходовым маркам проводов и кабелей можно отне сти следующие:
АПР — основной тип установочного провода; одножильный с алюминиевыми жилами, с резиновой изоляцией в хлопчатобумаж ной оплетке, пропитанной противогнилостным составом; изготов ляется на напряжение до 500 В, сечением от 2,5 до 400 мм2; про кладывается на роликах и изоляторах, а также в трубах и непо средственно в каналах и пустотах строительных конструкций;
АПВ — провод, аналогичный АПР, но с изоляцией из поли хлорвинила и без оплетки; сечение жилы от 2,5 до 95 мм2; способ прокладки аналогичен проводу АПР;
ПРГ и ПВГ — гибкие провода, по конструкции аналогичные проводам АПР и АПВ, но с медными жилами сечением от 0,75 до 180 мм2; из большого числа тонких проволок; прокладываются
вметаллических рукавах для соединений подвижных частей машин
иаппаратов;
АПРТО — провод с алюминиевой жилой, в оплетке из хлопча тобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным составом; из готовляется на напряжения до 2000 В, сечением от 2,5 до 400 мм2; прокладывается в стальных трубах и металлических рукавах;
АВРГ и АНРГ — кабели с алюминиевыми жилами, с резино вой изоляцией в герметичной оболочке из полихлорвинила АВРГ или нейрита АНРГ (маслостойкая и негорючая оболочка); изготов ляются на напряжение до 500 В, двух- и трехжильные сечением от 4 до 185 мм2 и.одножильные сечением от 4 до 240 мм2; проклады ваются непосредственно по стенам, потолкам помещений и непод вижным механизмам; используются для прокладки в сырых поме щениях и в помещениях с химически активной средой;
ВРГ и HP Г — кабели, аналогичные по конструкции кабелям АВРГ и АНРГ, но с медными жилами, двух- и трехжильные сече нием ,от 1 до 185 мм2 и одножильные сечением от 1 до 240 мм2;
АППВ и АПН — специальные плоские провода с алюминиевы ми жилами для осветительных проводок при скрытой и открытой
прокладке; АППВ — в изоляции из полихлорвинилового пластиката,
двух-и трехжильный сечением 2,5 и 4 мм2; АПН — такой же, как и АППВ, но в изоляции из нейрита.
Выполнение электропроводок в производственных и бытовых помещениях должно соответствовать требованиям Правил, в кото рых дается характеристика помещений в зависимости от условий окружающей среды и степени поражения электрическим током
232
Это позволяет правильно ориентироваться при выборе марок прово дов и кабелей, способов их прокладки, монтажа и эксплуатации электропроводок.
Для передвижных электроприемников, к которым относятся электрифицированные торфяные .машины, электропроводки, со гласно Правилам, должны выполняться гибкими проводами и кабе лями с медными жилами, специально предназначенными для этой цели, с учетом возможных механических воздействий. Все жилы указанных проводников, в том числе заземляющие, должны быть в общей оболочке.
§ 16-6. Расчет электрических сетей
Расчет электрических сетей включает широкий круг вопросов и для вновь сооружаемых электроустановок осуществляется про ектными организациями.
В условиях действующего предприятия при выполнении элек тропроводок и небольших линий электропередачи расчет сетей практически сводится к правильному выбору сечения проводов, кабелей и защитных аппаратов.
Для электроустановок торфопреДприятий выбор сечения про водников производится по условиям нагревания и по потере напря жения.
Выбор сечения проводов и кабелей по условию нагревания
производится по таблицам допустимых длительных токовых нагру зок, приведенных в ПУЭ. При этом расчетное значение допустимой
нагрузки на провод или кабель при нормальных условиях |
про |
кладки выбирается как большая величина из соотношений: |
|
по условию нагревания длительным расчетным током линии |
|
|
(16-1) |
и по условию соответствия выбранному аппарату максималь |
|
ной токовой защиты |
|
/ |
(16-2) |
где I дл— длительный расчетный ток линии; |
про |
kn — поправочный коэффициент на условия прокладки |
|
водов и кабелей (для электроустановок торфяных ма |
шин К п =1); /3— номинальный ток или ток срабатывания защитного ап
парата; К3 — кратность допустимого длительного тока для провода
или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания (току трогания) защитного аппара та ( см. табл. 16-1),
233
|
|
Таблица 16-1 |
Минимальные кратности допустимых |
токов |
нагрузок на провода и кабели |
по отношению к номинальным токам |
или токам срабатывания |
|
защитных |
аппаратов |
Значение тока защитного аппарата
-
Номинальный ток плавкой вставки предохранителей
Ток срабатывания электро магнитного расцешггеля ав томата
Номинальный ток теплового или комбинированного рас цепителя автомата с нере гулируемой характеристи кой
Ток срабатывания теплового расцепителя автомата с ре гулируемой характеристи кой
Кратность допустимых длительных токов
Сети, для которых защита от перегрузки обязательна
Проводники с резиновой млн полнхлорвшшловой изоляцией
Взрыво- и пожаро |
Невзрыво- и непо |
опасные помещения, |
жароопасные поме |
жилые, торговые |
щения промышлен |
помещения и т. п. |
ных предприятий |
21 оэ«
О |
с ; |
SаЧ а°m |
|
О А |
|
' о « |
® |
Хх
Сети, не требующие за щиты от перегрузки
1,25 |
1,0 |
1,0 |
0,33 |
1,25 |
1.0 |
1,0 |
0,22 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
0,8 |
0,66 |
Для решения условий (16-1) и (16-2) необходимо предвари тельно определить расчетные токи линий — длительные и кратко временные (при пуске электродвигателей) и по величине этих токов выбрать предохранители или уставки автоматов.
После выбора сечения проводников необходимо проверить так же надежность действия защитных аппаратов при коротком замы кании в наиболее удаленной точке сети.
Расчетная нагрузка группы электроприемников может быть определена по методу коэффициента спроса:
Р = kcPy
откуда длительный расчетный ток линии, питающей группу трех фазных электроприемников, можно определить по формуле
м |
У |
3 Uncos ф |
(16-3) |
|
|||
для группы однофазных электроприемников |
|
||
/ |
ДЛ — |
р р - |
(16-4) |
и фcos ф |
234
Длительный расчетный ток электродвигателя принимается рав ным его номинальному току
|
/дл = /„. |
(16-5) |
|
Для группы электродвигателей |
|
|
/дл = 2 / „ , |
(16-6) |
где |
2 /„ — сумма номинальных токов одновременно работающих |
|
|
электродвигателей. |
|
до |
Защита проводов и кабелей электрических сетей напряжением |
|
1000 В осуществляется с помощью плавких |
предохранителей |
иавтоматических выключателей.
Всиловых сетях, защищаемых предохранителями, плавкая
вставка выбирается исходя из следующих положений. |
|
при ■ |
||
Для асинхронных короткозамкнутых |
электродвигателей |
|||
небольшой частоте ' включений и легких |
условиях |
пуска |
(£пуск ~ |
|
~2-^-5 сек) номинальный ток плавкой вставки |
|
|
|
|
/вст ^ 6,4 Дусю |
|
|
’ |
(16-7) |
где /пуСк — пусковой ток электродвигателя (приводится |
в |
ката |
||
логе) . |
104-20 |
сек) — краны, |
||
При тяжелых условиях пуска (^пуСк ^ |
||||
крупные вентиляторы, дробилки и т. п. |
|
|
|
|
/вст > (0,5 -Г 0,6) /пуск- |
|
|
(16-8)■ |
|
Для электродвигателей с фазным ротором |
|
|
|
|
/»ст>(1-г1,25)/„. |
|
|
|
(16-9) |
Плавкая вставка предохранителя, устанавливаемого для защи ты линии, питающей группу электродвигателей, выбирается по двум условиям:
по наибольшему длительному току
/в ст> '2 /„ |
I |
(16-10) |
|
|
и по наибольшему кратковременному току, в частности для короткозамкнутых электродвигателей при небольшой частоте вклю чения и легких условиях пуска
|
/ вст > 0,4 [2 /н + (/пуск - |
А,)']. |
(16-11) |
где |
2 /„ — сумма номинальных |
токов |
одновременно ра |
ботающих электродвигателей; (7пУск—7Н)' — разность между пусковым и номинальным то
ками для электродвигателя, у которого она имеет наибольшую величину.
235

Если пускается одновременно несколько электродвигателей, то
в формулу (16-1) подставляется сумма величин |
( Л і уСіс — Л ,) ' |
этих |
электродвигателей, т. е. S ( / П у с к — / „ У - |
|
Для надежного и быстрого перегорания плавких вставок при коротких замыканиях требуется соблюдение следующего условия:
• |
|
> 3 -г 4, |
(16-12) |
7ВСТ |
|
||
где |
/ к, з — ток короткого |
замыкания в конце |
защищаемого |
|
участка; |
|
|
|
4 — относится к участкам во взрывоопасных помещениях. |
||
Для приближенного расчета тока короткого замыкания можно |
|||
пользоваться следующими формулами: |
|
||
а) ток двухфазного короткого замыкания (сети с изолирован |
|||
ной нейтралью) |
|
|
|
|
|
и„ |
(16-13) |
|
Iк. з (2) |
||
|
|
2Z, |
|
б) |
ток однофазного короткого замыкания на |
землю (сети |
|
с глухозаземленной нейтралью). |
|
||
|
|
и„ |
|
|
I К. 3 (1) |
Vз гф |
(16-14) |
где U„ — номинальное линейное напряжение сети, В\
—полное сопротивление цепи тока короткого замыка ния соответственно для фазы и для петли фазануль, Ом.
При установке в силовых сетях автоматических выключателей номинальный ток электромагнитного расцепителя должен быть не меньше номинального тока электродвигателя:
/а .н > /„ - |
(16-15) |
Ток срабатывания электромагнитного расцепителя, осуществ ляющего защиту асинхронного короткозамкнутого электродвигате ля от токов короткого замыкания,
> (1 .5 -г 1,8) / пуск. |
(16-16) |
Для электродвигателя с фазным ротором
/..н > (2 ,5 - г З )/н. . |
(16-17) |
Для группы короткозамкнутых электродвигателей
Л. н ^ 0 < 5 — 1|8) [S / н -f- (/пуск — 7„У). |
(16-18) |
236
Кратность тока короткого замыкания для автоматических вы-:
ключателей с электромагнитным расцепителем |
|
^К. 3 > 1,25-г 4. |
(16-19) |
' а. и |
|
Пример 16-1. Требуется определить сечение кабеля марки КРПТ, питающего асинхронный короткозамкнутый электродвигатель типа А073-6, Рн =20 кВт; £/„=
=•500 В; / н =31 |
А; кратность пускового |
тока |
^ =6,5. Электродвигатель приво |
||
дит в движение ковшовую цепь экскаватора ТЭМІІ-2М. |
|
||||
Необходимо также выбрать плавкие вставки к предохранителям типа ПН-2, |
|||||
установленным в цепи статора электродвигателя. |
|
|
|||
Р е ш е н и е . |
Расчетный ток линии |
принимаем равным номинальному току |
|||
электродвигателя: |
|
|
|
|
|
|
/дл — /ц — 31 А. |
|
|||
Определяем номинальный ток плавкой вставки предохранителя по формуле |
|||||
(16-8), так как условия пуска тяжелые: |
|
|
|
|
|
|
/ вст > 0,5-6,5-31 |
= |
47 А. |
|
|
Выбираем вставку предохранителя |
на |
ближайший |
больший стандартный |
||
ток 60 А. |
|
|
|
|
(16-2). |
Сечение кабеля определяем из соотношений '(16-1) и |
|||||
Согласно первому условию, |
|
|
|
|
|
|
/ н. д — 31 А. |
|
|
||
По второму условию для тока / 3 =60 А и |
7Сз=0,33 |
|
|||
|
/„. д > 0,33-60 = |
19,8 А. |
|
||
Сравнивая полученные результаты, видим, что определяющим является усло |
|||||
вие выбора сечения кабеля по длительному току линии. |
|
||||
По таблице |
(см. Приложение 3) принимаем кабель марки -КРПТ сечением |
3X 4+1X 2,5 мм2. Кабель такого сечения допускает нагрузку, равную 34 4> 31 А.
Выбор сечения проводников по потере напряжения в торфяных электроустановках требуется для воздушных линий и гибких кабе лей, питающих электрифицированные торфяные машины.
Потерей напряжения на данном участке сети называется ариф метическая разность напряжений в начале и в конце этого участка. Наибольшая допустимая потеря напряжения для гибких кабелей не должна превышать 12% Д для воздушных сетей — 10%.
Расчет сетей по потере напряжения производится с помощью таблиц удельных потерь напряжения.* Удельные потери напряже ния представляют собой потери напряжения в линии, заранее вы численные для различных сечений проводов, кабелей и для различ ных значений коэффициента мощности при значении момента на грузки, равном единице. Под моментом нагрузки (РІ) понимается произведение активной мощности, передаваемой по данному участ
* К а р п о в Ф. Д., К о з л о в В. Н. Справочник по расчету проводов и ка белей. Госэнергоиздат, 1962.
237
ку линии, на длину участка. .Удельные потери напряжения имеют личину момента нагрузки М = Р1, т. е.
■При заданном сечении линии потеря напряжения в ней опреде ляется как произведение удельной потери напряжения АU0 на ве личину момента нагрузки M = Pj, т. е.
А U = А U0M. |
(16-20) |
При заданной потере напряжения А UMn сечение линии опре делится следующим образом. По формуле
(16-21)
М
находится расчетное значение удельной потери напряжения и по таблице подбирается сечение провода с ближайшим меньшим зна чением величины удельной потери напряжения.
Вопросы для самопроверки ' |
_ |
1.Как подразделяются электрические воздушные линии, применяемые на торфсшредприятиях?
2.Перечислите основные элементы воздушной линии (провода, изоляторы, опоры) и дайте краткую характеристику каждого элемента.
3.Что называется габаритом воздушной линии? Приведите минимальные габариты линий, допускаемые для торфстредприятий.
4.Перечислите марки переносных шланговых кабелей, используемых для питания электрифицированных торфяных машин и опишите их конструкцию.
5.Какие электрические сети называются электропроводками? Назовите мар ки проводов и кабелей, применяемых в электропроводках. Поясните их кон струкцию.
6.Укажите минимальные сечения проводов воздушных линий торфапредприятий.
7.Поясните выбор сечения проводов и кабелей по допускаемой плотности тока (по нагреванию) и по потере напряжения.
8.Рассмотрите последовательность выбора плавкой вставки предохранителя для асинхронного короткозамкнутого электродвигателя.
Глава 17
РАЦИОНАЛИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ТОРФОПРЕДПРИЯТИЯХ
§ 17-1. Организация работ по экономии электроэнергии
Работы по рациональному использованию электроэнергии мо гут быть успешными только в том случае, если они подчинены оп ределенной системе. Основными элементами системы должны быть: учет и контроль расхода электроэнергии, составление электроба лансов отдельных агрегатов, цехов и предприятия, нормирование электропотребления, разработка и осуществление конкретных ме роприятий по рационализации электрохозяйства и экономии элек троэнергии.
Кроме того, система предполагает широкую разъяснительную работу среди работников предприятий по ознакомлению их со спо собами экономии электроэнергии, материально^ поощрение работ ников за экономию.
Приведенная система организации работ по экономии электро энергии обязывает каждое предприятие в плановом порядке вести работы по повышению эффективности электроиспользования, осу ществлять систематический контроль за изменением каждой статьи расхода энергии, а также изыскивать новые пути и резервы в об ласти экономии энергии. Эта система также способствует плано мерной работе по реконструкции и модернизации технологического оборудования с точки зрения не только экономии электроэнергии, но и повышения производительности труда и оборудования.
§ 17-2. Тарифы на электроэнергию
Расчет с потребителями за отпущенную им электроэнергию про изводится по • двухставочным и одноставочным тарифам, которые утверждаются Советом Министров СССР. Двухставочные тарифы применяются для предприятий с присоединенной мощностью сило вых трансформаторов и электродвигателей (напряжением выше 1000 В) 100 кВА и выше, а одноставочные тарифы — для пред приятий с присоединенной мощностью до 100 кВА.
Двухставочный тариф включает:
а) основную плату, взимаемую ежемесячно за 1 кВА оплачи ваемой присоединенной мощности трансформаторов и электродви-
V
239
I