Устройство и конструктивное выполнение электрических сетей

Источниками питания в системе внутреннего электроснабжения Цехов и гражданских зданий являются ТП 6—10/0.4—0,23 кВ или вводно-распределительные устройства, к которым через коммутационную и (или) защитную аппаратуру присоединяются кабели, провода, запитывающие отдельное крупное электрооборудование или группы электроприемников через силовые шкафы, распределительные шипопроводы, щитки освещения, коммутационные ящики. Таким образом, основными элементами электрической сети являются провода, кабели, шинопроводы, распределительные устройства.

Внутренние электрические сети могут быть открытыми, проложенными по поверхностям стен, потолков и другим элементам зданий на изоляторах, в трубах, коробах, лотках, на тросах и т.д., и скрытыми, проложенными в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях.

Прокладка электрических сетей производится изолированными и неизолированными проводниками. Изолированные проводники (провода и кабели) выполняют защищенными и незащищенными. Защищенные проводники поверх электрической изоляции имеют металлическую или неметаллическую оболочку, предохраняющую изоляцию от механических повреждений. Неизолированные проводники — это голые провода и шины.

Открытая прокладка проводов с креплением на роликах, тросах наиболее проста и дешева, но она не обеспечивает достаточной надежности и защиты проводов от механических повреждений. Более совершенна прокладка проводов в лотках и коробах, выпускаемых в виде секций.

Лотком называется открытая конструкция, предназначенная для прокладки на ней проводов и кабелей.

Короб — закрытая полая конструкция прямоугольного или другого сечения — предназначена для прокладки в ней проводов и кабелей. Короб обеспечивает защиту от механических повреждений.

Провода могут прокладываться в защитных трубах (стальных, винипластовых, полиэтиленовых, резинобитумных), что обеспечивает надежную защиту их от механических повреждений. Предпочтительными представляются пластмассовые трубы как более дешевые. Металлические трубы следует использовать во взрывоопасных помещениях. Прокладка в трубах связана с неудобствами в эксплуатации при необходимости замены поврежденных проводов. Для прокладки в трубах по условиям протяжки не рекомендуется применять провода сечением более 120 мм2.

Одна из разновидностей подпольной прокладки проводов в трубах модульная, выполняемая с выходом труб на колонки, к каждой из

которых подключают группу электроприемников.

Для внутренних электрических сетей наряду с проводами применяют кабели. Кабели можно прокладывать по стенам, колоннам, по конструкциям (в лотках, коробах, на кронштейнах), в трубах, в кабельных каналах. По стенам и перекрытиям прокладку кабелей выполняют с помощью скоб. В специальных кабельных каналах сооружается канал из железобетона или кирпича, который перекрывается железобетонными плитами или стальными рифлеными листами. Если число кабелей невелико, для защиты от механических повреждений их либо прокладывают в трубах, либо прикрывают швеллерным или уголковым железом. Следует отметить, что при этом ухудшаются условия охлаждения. Кабелями в основном запитывают крупные электроприемники, распределительные щиты, силовые шкафы.

Значительное место при канализации электроэнергии внутри помещений и зданий занимают электропроводки Под электропроводкой понимаются сети постоянного и переменного токов напряжением до 1 кВ, выполняемые изолированными проводами и небронированными кабелями малых (до 16 мм2) сечений с относящимися к ним креплениями и поддерживающими конструкциями [1].

При выборе сечения проводов и кабелей следует учитывать, что провода и кабели по условиям механической прочности (конструктивное исполнение, способ прокладки и присоединения) должны быть с алюминиевыми жилами, начиная от сечения 2 мм2, с медными жилами — сечением от 0,35 мм2 (при многопроволочных жилах, присоединяемых пайкой) и 0,5 мм2 (при однопроволочных жилах, присоединяемых пайкой) [1].

Для питания переносных и передвижных механизмов применяют шланговые многожильные гибкие провода или кабели с медными жилами и резиновой изоляцией, например, кабели марки КГ и др.

6.6 К главным схемам подстанций предъявляются те же основные требования надежности, безопасности обслуживания, экономичности и маневренности, что и к главным схемам электрических станций.
В зависимости от положения подстанции в системе эти требования, в особенности требования надежности и маневренности, могут быть в отдельных случаях менее жесткими.
Обычно подстанции по положению их в системе делят на три категории (типа): тупиковые, транзитные (проходные) и узловые (рис. 2-22). Наиболее высокие требования по надежности предъявляются к узловым системообразующим подстанциям, связывающим несколько станций, транзитных и тупиковых подстанций и одновременно питающим достаточно мощные районы нагрузки. Авария на такой подстанции может послужить причиной распада всей системы и расстройства электроснабжения больших районов электропотребления на длительное время.
Менее жесткие требования предъявляются к тупиковым и транзитным подстанциям, повреждения на которых мало влияют на работу других подстанций и системы в целом.

Рис. 2-22. Типовые схемы подстанций: а — тупиковая; в — транзитная; в — узловая

Определенное значение для выбора схемы имеет число трансформаторов на подстанции. По существующей практике на подстанциях обычно устанавливают не более двух трансформаторов.

Установка одного трансформатора на подстанции разрешается в случаях, когда потребители района принадлежат ко 2 и 3-й категориям, допускающим кратковременные перерывы в электроснабжении, необходимые для включения резервного питания от сети.
Иногда однотрансформаторная схема может быть принята и для потребителей 1-й категории (небольшой мощности), если ввод резерва питания осуществляется автоматически (АВР) или эти потребители имеют независимый резервный источник питания.
Мощность каждого трансформатора на двухтрансформаторной подстанции выбирают равной 65—70 % максимальной нагрузки района с тем, чтобы при аварийном выходе из строя одного из них оставшийся мог нести некоторое время всю нагрузку подстанции. В зависимости от характера нагрузки и требований к качеству электроэнергии выбираются средства регулирования напряжения: устройства встроенного регулирования под нагрузкой (РПН) или линейные регулировочные трансформаторы.
Главные схемы однотрансформаторных тупиковых подстанций на высшем напряжении рекомендуется выполнять наиболее простыми. Обычно для них принимается схема блока линия — трансформатор (Л—Т) (рис. 2-23) с установкой на стороне высшего напряжения только разъединителя, предохранителя и лишь в редких случаях (требующих особого обоснования) выключателя.

На высшем напряжении транзитных подстанций с одним трансформатором в сетях 110—500 кВт могут применяться и более сложные схемы треугольника с тремя выключателями на три присоединения (рис. 2-25). Обычно такая схема рекомендуется при секционировании сети или при пофазном АПВ на линиях, заходящих на подстанцию.

Рис. 2-25. Схема подстанции 110—500 кВ треугольник с тремя выключателями
Блочные схемы Л—Т применяют и на двухтрансформаторных тупиковых подстанциях, однако чаще для двухтрансформаторных тупиковых и транзитных подстанций выбирают более надежные схемы при повышенном напряжении: мостики, двойные мостики, квадраты, одну секционированную систему шин (рис. 2-26). При числе присоединений, большем шести, может быть рекомендована схема с одной секционированной и одной обходной системами шин, а при числе присоединений, большем десяти, — с двумя рабочими и одной обходной