3. Токопроводы

Токопроводы напряжением 6-35 кВ применяют для магистрального питания энергоемких потребителей с токами нагрузки 1500-6000 А при длине передачи 1-2 км.

Токопроводы напряжением до 1 кВ называются шинопроводами.

Применением токопроводов вместо большого количества КЛ и ВЛ повышает надежность электроснабжения, упростить эксплуатационное обслуживание, сократить число коммутационного оборудования. Токопроводы обладают большой перегрузочной способностью по сравнению с КЛ и позволяет упростить схему электроснабжения.

Токопроводы имеют значительное индуктивное сопротивление, что, с одной стороны, уменьшает токи к.з., а с другой стороны приводит к большим потерям мощности, чем в КЛ или ВЛ.

В зависимости от вида проводников токопроводы разделяют на жесткие (при использовании жестких шин различного профиля и сечения) и гибкие (с использованием проводов). Токопроводы с фазами, расположенными по вершинам равностороннего треугольника, называют симметричными (фазы цепи имеют одинаковые активное и реактивное сопротивления). Шины токопроводов изготовляют в основном из алюминия или его сплавов.

В сетях 6-35 кВ получили распространение токопроводы следующего исполнения:

• открытый токопровод с вертикально расположенными жесткими шинами и опорными изоляторами;

• открытый токопровод с вертикально расположенными жесткими шинами и подвесными изоляторами;

• симметричный подвесной с жесткими шинами и опорными изоляторами;

• симметричный подвесной с жесткими шинами и подвесными изоляторами;

• гибкие трехфазные токопроводы, которые применяются для передачи мощностей 100-200 МВА на расстоянии 1,5-3 км. Представляют собой двухцепную ВЛ с расщепленными проводами. Каждая фаза состоит из 4, 6, 8 или 10 проводов марки А 600, располагающихся на поддерживающихся зажимах. С помощью подвесок на изоляторах три фазы размещаются по вершинам треугольника и крепятся к опорам;

• закрытые токопроводы на токи до 20 кА и напряжения до 35 кВ, которые имеют преимущества перед открытыми: меньшая вероятность междуфазных к.з., повышенная безопасность обслуживания. Фазы помещаются в кожухе, который может быть разделен перегородками между фазами.

2. Выбор сечений проводов и кабелей

Выбираемое сечение электрических сетей должно соответствовать следующим требованиям:

• экономичности;

• допустимого нагрева;

• допустимой потере напряжения;

• механической прочности.

Снижение затрат на сооружение электрических сетей в значительной степени зависит от выбора экономически целесообразного сечения, определяемого экономической плотностью тока j_эк, А/мм².

Сущность технико-экономического расчета, по которому определено значение j_эк, поясняет рисунок 3.8. Прямая 1 – зависимость капитальных вложений К и расходов на амортизацию С_а и обслуживание С_о от сечения проводника F; чем больше F, тем дороже стоит проводник.

С другой стороны чем больше F, тем меньше его сопротивление, а значит и потери ЭЭ. Кривая 2 – затраты на потери ЭЭ имеет обратно зависимую от F характеристику. Суммарные приведенные затраты, полученные сложением ординат 1 и 2, представлены кривой 3. Она имеет явно выраженный минимум при некоторой оптимальной площади сечения проводника F_эк, называемой экономическим сечением. Экономическое сечение проводника может быть рассчитано по формуле:

F_эк=I_p/j_эк,

где I_р – расчетное значение тока, протекающего по проводнику в нормальном рабочем режиме, А.

Т.е. j_эк обеспечивает минимум суммарных приведенных затрат на сооружение и эксплуатацию электрической сети.

ПУЭ установлены значения j_эк, зависящие от материала, конструкции проводника и числа часов использования максимальной нагрузки Т_max. При этом не учитываются стоимость ЭЭ и напряжение ЛЭП.

Так для неизолированных проводов и шин из алюминия j_эк=1 1,3 А/мм², а для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией j_эк=1,2 1,6 А/мм².

В сетях напряжением до 1 кВ сечение, выбираемое по j_эк, в 2-3 раза превышает сечение, выбранное по другим технологическим требованиям. Поэтому допускается не проверять по j_эк сети напряжением до 1 кВ при Т_max<4000 час; ответвления к отдельным ЭП напряжением до 1 кВ; осветительные сети; шины РУ и п/ст; маслонаполненные кабели напряжением 35-220 кВ.

Все остальные сети выбираются по j_эк. Сечение F_эк, полученное в результате расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения.

[3,с.84-87]