Шинные конструкции закрытых распределительных устройств

В пределах помещения закрытого распределительного устройства все ответвления от шин и присоединения к аппаратам выполняются голыми проводниками, образующими ошиновку.

Сборные шины являются центральной и наиболее ответственной частью распределительного устройства, так как они предназначены для приема электроэнергии от генераторов станции или трансформаторов подстанции и распределения её между потребителями. В закрытых распределительных устройствах при токовой нагрузке до 2000 А применяются шины прямоугольного сечения, рисунок 4.1 а.

При токах свыше 2000 А применяются многополосные шины – пакеты из двух и реже трех полос на фазу, рисунок 4.1 б, нормальное расстояние между полосами в пакете принимается равным толщине одной полосы.

Близость полос одного и того же пакета друг к другу вызывает неравномерное распределение тока между ними. Так, например, в трех полосном пакете большая нагрузка приходится на крайние полосы, по сорок процентов, и меньшая на среднюю ‑ двадцать процентов.

При рабочих токах превышающих допустимые токи для шин из двух полос применяют шины корытного сечения, рисунок 4.1 д, которые позволяют лучше использовать проводниковый материал и получить высокую механическую прочность шинной конструкции.

В помещении закрытого распределительного устройства шины монтируются на специальных шинных полках или каркасах аппаратных ячеек.

Шины прямоугольного сечения укладываются плашмя, рисунок 4.2 а, или на ребро, рисунок 4.2 б.

Крепление однополосных шин на ребро улучшает условие их охлаждения, однако, при таком способе крепления и при расположении фаз в горизонтальной плоскости, рисунок 4.2 б, уменьшается электродинамическая стойкость ошиновки при коротких замыканиях по сравнению с креплением плашмя, рисунок 4.2 а.

Шины закрепляются на опорных изоляторах при помощи шинодержателей.

Рисунок 4.2 ‑ Способы расположения однополосных шин

Шинодержатель состоит из двух планок 2 и 5, рисунок 4.3.

1-опорный изолятор; 2-стальная планка; 3-шина; 4-стальная распорная трубка; 5-алюминевая планка; 6-шпилька.

Рисунок 4.3 ‑ Способы крепления шин

Нижнюю планку 2 укрепляет на колпачке изолятора 1, а верхнюю 5, охватывающую шину, с противоположной стороны притягивают к нижней с помощью шпилек 6. Для уменьшения нагрева шинодержателей, обусловленного потерями на перемагничивание и вихревые токи, верхнюю планку изготовляют из алюминия. В некоторых случаях из немагнитного материала изготовляют также шпильки стягивающие планки шинодержателей.

Для возможности перемещения шин вдоль их оси при температурном удлинении шина в середине участка крепится жёстко, а в пролете – свободно. На тех опорных изоляторах, на которых должно быть обеспечено свободное продольное перемещение шины при изменении температуры её нагрева, между шиной 3 и верхней планкой 5 шинодержателя, рисунок 4.3, оставляют небольшой зазор, порядка 1,5 – 2мм. Это достигается при помощи распорных трубок 4, надетых на шпильки шинодержателя. Кроме того, при большой длине шинной конструкции устанавливаются компенсаторы из тонких полосок того же материала что и шины, рисунок 4.4.

1-шина; 2-компенсатор; 3-опорный изолятор; 4 - пружинящая шайба; 5 – болт.

Рисунок 4.4‑ Компенсатор для однополосных шин.

На том изоляторе, где установлен компенсатор, концы шин имеют скользящие крепления через продольные отверстия и шпильку с пружинящей шайбой. В местах присоединения к аппаратам изгибают шины или устанавливают компенсаторы, чтобы усилие, возникающие при температурных удлинениях шин, не передавалось на аппарат.

Соединение жёстких шин и ответвлений от них выполняют сваркой, рисунок 4.5, г, давлением (опрессовкой, рисунок 4.5), рисунок 4.5 д, и при помощи болтов, рисунок 4.5 а, б, в.

Соединение шин, выполненное сваркой, надёжно, просто, связано с небольшими затратами и осуществляется весьма быстро. Сопротивления контактов сварных соединений незначительны и постоянны. Шины прямоугольного сечения можно соединять и давлением. Этот способ основан на свойстве металлов диффундировать друг в друга под действием большого давления. Опрессовку шин производят при помощи специальных гидропрессов. Перед соединением, выполняемым внахлестку, рисунок 4.5 д, соприкасающиеся поверхности шин тщательно очищают от окислов и жиров. Длина соприкосновения участков и количество мест вдавливания зависят от сечения шин.

Болтовые соединения выполняют либо с помощью сквозных болтов, рисунок 4.5 а, либо с помощью сжимных накладок, рисунок 4.5 б, в. Недостатком болтовых соединений является не постоянство переходного сопротивления. Переходное сопротивление увеличивается с течением времени.

Рисунок 4.5 ‑ Виды жёстких контактных соединений плоских шин

Это связано с уменьшением давления в контакте вследствие ослабления затяжки болтов, вызванное разными коэффициентами линейного расширения алюминиевых шин и стальных болтов.

На рисунке 4.6 приведены различные способы установки пакета шин из двух полос и шин корытного сечения. Чтобы обеспечить достаточную механическую прочность шинной конструкции, предусматривают дистанционные прокладки между полосами составного проводника, рисунок 4.7 а.

Рисунок 4.6 ‑ Различные способы расположения пакетов шин

Шины корытного сечения соединяют с помощью накладок, привариваемых сверху и снизу, рисунок 4.7 б. Таким образом, пролет между двумя опорными изоляторами делится на несколько пролетов меньшей длины.

Рисунок 4.7‑Способы увеличения механической прочности

шинной конструкции.

Шины и вся ошиновка закрытых распределительных устройств окрашиваются эмалевыми красками в опознавательные цвета, что позволяет оперативному персоналу легко распознать токоведущие части, относящиеся к определённым фазам и цепям.

Кроме того, окраска защищает шины от окисления и улучшает теплоотдачу с их поверхности. Увеличение допустимого тока от окраски алюминиевых шин составляет 25-28%.

Для шин различных фаз применяют следующие цвета окраски: фаза А – жёлтый, фаза B – зелёный и фаза С – красный.