8.2.4. Перевірка перерізів проводів і жил кабелів за втратами напруги

Перерізи, обрані за технічними і економічними умовами, повинні бути перевірені по втратах напруги. Відхилення напру-ги на затисках електроприймачів не повинні виходити за допустимі межі ДСТ 13109-97 (Міждержавний стандарт. Введе-ний в дію як державний стандарт України наказом Держстан-дарту України від 18 червня 1999 р. № 354 з 01.01.2000 р.). Для вибору перерізів силових і освітлювальних мереж напругою до 1 кВ відхилення напруги є визначальним фактором.

Розподільну мережу 6-10 кВ перевіряють на максималь-ну втрату напруги від центра живлення до вилученого спожива-ча. У зв'язку з компактністю генерального плану підприємства звичайно розподільні мережі, перерізи ліній яких обрані за тех.-нічними і економічними вимогами, забезпечують допустимі втрати напруги. Тому перевірку за втратам напруги проводять лише при наявності цехових підстанцій або електроприймачів напругою 6-10 кВ, самозапусках великих електродвигунів і в деяких інших випадках. Дещо відрізняються підходи при виборі кабелів у міських мережах.

Розрахунок жил кабелів за допустимою втратою напруги здійснюється за виразом

(8.15)

де ∆U_нб – найбільша втрата напруги в нормальному режимі ро-боти, В; ∆U_доп – припустима втрата напруги, В.

Допустима втрата напруги в розподільній мережі 10 кВ до найбільш віддаленого ТП у нормальному режимі, при відсут-ності живильної мережі 10 кВ, не повинна перевищувати 6%, а при наявності живильної мережі 10 кВ – 4%.

Для лінії з декількома ділянками розподільної мережі втрата напруги від шин джерела живлення до найбільш віддале-ного навантаження обчислюється за формулою

(8.16)

де U_ном – номінальна напруга лінії, кВ; P, Q – активна і реактивна потужності на k-й ділянці лінії, кВт, кВАр; R_k, X_k – активний і реактивний опори k-ї ділянки лінії довжиною l_k ,Ом;

8.3. Конструктивне виконання цехових мереж

Цехові електричні мережі підрозділяються на мережі, що виконуються:

• Комплектними шинопроводами;

• Кабелями й ізольованими проводами в коробах, на ло-тках і на кабельних конструкціях;

• Кабелями й ізольованими проводами, прокладеними на елементах будівель;

• Кабелями й ізольованими проводами в трубах;

• Тролейними мережами.

Дуже широке розповсюдження отримали комплектні шинопроводи. Вони бувають магістральні і розподільні.

Номінальні струми магістральних шинопроводів: 630, 1000, 1600, 2500, 4000 і 6300 А.

Номінальні струми відгалужень від магістральних ши-нопроводів: 160, 250, 400, 630, 1000, 1600, 2500 і 4000 А.

Номінальні струми відгалужень від розподільних шино-проводів: 25, 63, 100, 160, 250, 400 А.

Електропостачання підприємства здійснюють від транс-форматорних підстанцій, що служать для перетворення та роз-поділу електричної енергії. Вони складаються із трансформа-торів, розподільчих пристроїв і пристроїв керування. Якщо під-приємство має декілька енергоємних цехів, що розміщені на ве-ликій території, електропостачання здійснюють від декількох цехових трансформаторних підстанцій, що значно понижує ви-трати на спорудження кабельних ліній і зменшує витрати еле-ктричної енергії у них. Приймання та розподіл електричної енергії здійснюють силовими розподільчими щитками, що комплектують з окремих панелей.

На рис.8.4 зображена частина промислового підприємства з електричною мережею і електрообладнанням.

Цехові трансформаторні підстанції можуть бути розтало-вані як всередині, так і зовні цеху. Для передачі електричної енергії від цехових трансформаторних підстанцій до робочих місць використовують цехові електричні мережі, що складаю-ться з ізольованих проводів, закріплених на ізоляторах або роз-міщених у тонкостінних сталевих трубах. Переріз проводів і кабелів залежить від допустимого нагріву, що визначається величиною електричного навантаження. Надмірний нагрів не-безпечний для ізоляції та контактних з’єднань і може призвести до пожежі та вибуху.

Електроживлення здійснюють від понижувальної підстанції 11 кабелем, що прокладений до кабельного колодязя у каналі 10, а потім до щита 7 у траншеї 8. В одному приміщенні розташовані двигун – генератор 1, трансформатор 2 і випрямляч 3, що жи-виться через лінію 5. В іншому приміщенні розташовані вер-стати 14 – 19 і трансформатор 20 для пониження напруги жи-влення. Зовні будівлі прокладений контур заземлення 6, а все-редині – мережа захисного заземлення 4.

Електроенергія до верстатів подається за допомогою три-фазної лінії напругою 220/380 В.

Для мереж місцевого та ремонтного освітлення у примі-щеннях з підвищеною небезпекою використовують напругу 36 В, а в особливо небезпечних приміщеннях – напругу 12 В.

Рис.8.4. План частини будівлі промислового підприємства

з розміщенням у ній електрообладнання та електричної мережі:

1 – двигун-генератор; 2, 20 – трансформатори; 3 – випрямляч; 4 – мережа захисного заземлення; 5 – лінія живлення; 6 – контур заземлення; 7 – розподільчий щит; 8 – кабельна траншея; 9 – кабельний колодязь; 10 – кабельний канал; 11 – понижувальна підстанція; 12 – лінія живлення; 13 – труби для прокладання провідників; 14 – 19 – верстати з електрообладнанням; 21 – лінія низької напруги (36 В).

Електрообладнання металорізальних верстатів і ліній роз-міщене в електрошафах та електронішах, які служать для за-хисту електроапаратів від попадання масла, охолоджувальної рі-дини та металевого пилу. Герметичність шаф досягається вста-новленням у дверях ущільнюючих прокладок.

Для захисту обслуговуючого персоналу від дотикання до струмопровідних частин електробладання, що розміщене у ша-фі, вона має блокуючий пристрій, який вимикає напругу жив-лення верстата при відкриванні дверей електрошафи.

При розміщенні електрообладнання в електрошафі дотри-муються певного порядку розміщення апаратів (рис.8.5).

Рис.8.5. Приклад розміщення елементів і блоків керування в електрошафі:

1 – автоматичні вимикачі, 2 – блоки плавких запобіжників, 3 – затискачі, 4 – реле, 5 – тиристорні перетворювачі, 6 – низьковольтні трансформатори, 7 – дроселі, 8 – кінцевий вимикач блокування дверей, 9 – вимикач блокування дверей, 10 – блок трансформаторів, 11 – теплове реле, 12 – магнітні пускачі.

Наприклад, ввідні вимикачі розміщують, зазвичай, у верх-ньому ряду зліва; забороняється розташовувати іншу апаратуру над ними. Особлива увага приділяється ретельному захисту від випадкового дотику до верхніх затискачів вимикача. У верхній частині панелі розміщують також понижувальні трансформато-ри та резистори. Запобіжники розміщують всі поряд з поділом їх на групи споживачів електроенергії. Нижче трансформаторів і запобіжників розташовують силову апаратуру (контактори, ма-гнітні пускачі). Посередині або зліва розташовують апарати кіл керування (електромагнітні реле, реле часу, електронні підсилю-вачі).

Для розміщення електричних апаратів автоматики і елек-тронних приладів, що використовуються в електроприводі, ви-користовують панелі керування, які виготовляють з ізоляційно-го (гетинакс, текстоліт) або провідного (сталь) матеріалів.

На бокових стінках і дверях електрошафи розташовують тільки апарати ручного керування, сигналізації і вимірювальні прилади. Електричні з’єднання всередині шафи здійснюють за допомогою джгутів.

Електрошафа та панелі керування створюють станцію керування, що розташована окремо або вмонтована. Вибір її розміщення зумовлений зручністю доступу до апаратів під час ремонту і обслуговування, а також зовнішнім естетичним вигля-дом.

Розподільчі шафи встановлюють біля стін або колон цеху поблизу обладнання, яке живиться від даної шафи.