Выбор токоведущих частей: ошиновка на высоком (110 кВ, 35 кВ) напряжении и на низком (6 и 10 кВ) напряжении

В РУ 35 кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные прово­дами АС. Гибкие токопроводы для соединения генераторов и трансформато­ров с РУ б-10 кВ выполняются пучком проводов, закреплен­ных по окружности в кольцах-обоймах. Два провода из пучка — сталеалюминевые — несут в основном механическую нагрузку от собственного веса, гололеда и ветра. Остальные провода — алюминиевые — являются только токоведущими. Сечения отдельных проводов в пучке рекомендуется выби­рать возможно большими (500, 600 мм²), так как это уменьшает число проводов и стоимость токопровода.

Гибкие провода применяются для соединения блочных трансформа­торов с ОРУ.

Провода линий электропередач напряжением более 35 кВ, провода длин­ных связей блочных трансформаторов сОРУ, гибкие токопроводы гене­раторного напряжения проверяются по экономической плотности тока:

где - ток нормального режима (без перегрузок); J_э – нормированная плотность тока, А/мм² (табл. 2).

Сечение округляется до ближайшего стандартного.

Проверке по экономической плотности тока не подлежат:

· сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при Т_мах до 5000 ч;

· ответвления к отдельным электроприемникам U < 1 кВ, а также осве­тительные сети;

· сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых РУ всех напряжений;

· сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3—5 лет.

Таблица 2 - Экономическая плотность тока

Проводник	При Тмах, ч
1000-3000	3000-5000	> 5000
Неизолированные провода и шины: Медные	2.5	2.1	1.8
Алюминиевые	1.3	1.1
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами: Медными		3.1	2.7
Алюминиевыми	1.6	1.4	1.2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами: Медными	3.5	3.1	2.7
Алюминиевыми	1.9	1.7	1.6

Проверка сечения на нагрев (по допустимому току) производится по:

Выбранное сечение проверяется на термическое дей­ствие тока КЗ по:

При проверке на термическую стойкость проводников линий, оборудован­ных устройствами быстродействующего АПВ, должно учитываться повы­шение нагрева из-за увеличения продолжительности прохождения тока КЗ. Расщепленные провода ВЛ при проверке на нагрев в условиях КЗ рас­сматриваются как один провод суммарного сечения.

На электродинамическое действие тока КЗ прове­ряются гибкие шины РУ при кА и провода ВЛ при i_y 50 кА.

При больших токах КЗ провода в фазах в результате динамического взаимодействия могут настолько сблизиться, что произойдет схлестывание или пробой между фазами.

Наибольшее сближение фаз наблюдается при двухфазном КЗ между соседними фазами, когда провода сначала отбрасываются в противоположные стороны, а затем после отключения тока КЗ движутся навстречу друг другу. Их сближение будет тем больше, чем меньше расстояние между фазами, чем больше стрела провеса и чем больше длительность протекания и значение тока КЗ. Сближение гибких токопроводов при протекании токов КЗ может быть определено по методу, изложенному в [1].

Гибкие токопроводы с расщепленными фазами про­веряются также по электродинамическому взаимодей­ствию проводников одной фазы. Расчет производится в следующем порядке.

Усилие на каждый провод от взаимодействия со всеми остальными п- 1 проводами составляет, Н/м,

где п — число проводов в фазе; d — диаметр фазы, м; — действующее зна­чение тока трехфазного КЗ, А.

Под действием импульсных усилий проводники фазы стремятся приблизиться к центру. Для фиксации проводов и уменьшения импульсных усилий в них устанавливают внутрифазовые (дистанционные) распорки. Расстояние между распорками должно быть, м,

где k =1,8 - коэффициент допустимого увеличения механического напря­жения в проводе приКЗ; - максимальное напряжеяие в проводе при нормальном режиме, МПа (при температуре 40°С или при гололеде и тем­пературе -5° С); - коэффициент упругого удлинения материала про­вода (для алюминия =159•10^-13 м²/H); - удельная нагрузка от собственной массы провода, МПа/м; - удельная нагрузка от сил взаимо­действия при КЗ, МПа/м:

(q – сечение провода, мм²);

( - максимальное тяжение на фазу в нормальном режиме, Н).

Максимальное тяжение на фазу определяется при механическом расчете проводов гибкой связи одновременно с определением максимальной стрелы провеса.

На участках токопровода вблизи источников питания расстояние между дистанционными распорками может составлять всего 3 - 5 м, а на удаленных пролетах по мере уменьшения токов КЗ это расстояние возрастает. Если по условию электродинамической стойкости дистанционных распорок не требуется, их устанавливают через 15м для фиксации проводов расщеплен­ной фазы.

В закрытых РУ 6-10 кВ ошиновка и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за высокой их стоимости не применяются даже при больших токовых нагрузках. При токах до 3000 А применяются одно- и двухполосные шины. При больших токах рекомендуются шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают меньшие потери от эффекта близости и поверхностного эффекта, а также лучшие условия охлаждения.

Сборные шины и ответвления от них к электрическим аппаратам (ошиновка) 6-10 кВ из проводников прямоугольного или коробчатого профиля крепятся на опорных фарфоровых изоляторах.

Для лучшей теплоотдачи и удобства эксплуатации шины окрашивают при переменном токе фаза А в желтый, фаза В - зеленый и фаза С - крас­ный цвет; при постоянном токе положительная шина в красный, отрица­тельная — синий цвет.

Согласно ПУЭ сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых РУ всех напряжений по экономической плотности тока не проверяются.

Выбор сечения шин производится по нагреву(по допустимому току). При этом учитываются не только нормальные, но и послеаварийные режимы, а также режимы в период ремонтов и воз­можность неравномерного распределения токов между секциями шин. Усло­вие выбора:

где - допустимый ток на шины выбранного сечения с учетом поправки при расположении шин плашмя или температуре воздуха, отличной от принятой в таблицах ( ). В последнем случае

Для неизолированных проводов и окрашенных шин принято =70°С; =25°С,тогда

где - допустимый ток по таблицам [2] при температуре воздуха = 25 °С; - действительная температура воздуха;

- допустимая температура нагрева продолжительного режима (по ПУЭ дляшинпринято +70°С).

Проверка шин на термическую стойкость при КЗ производится по условию:

или

где - температура шин при нагреве током КЗ; - допустимая температура нагрева шин при КЗ [1]; - минимальное сечение по термической стойкости; q — выбранное сечение.