4.2. Режим работы нейтрали в установках напряжением до 1 кВ

Электроустановки напряжением до 1 кВ работают как с глухозаземленной (четырёхпроводные сети), так и с изолированной (трёх- проводные сети) нейтралью.

Рис. 4.1. Схема четырехпроводной сети напряжением до 1 кВ с заземленной ней­тралью трансформатора и занулением оборудования

В наиболее распространенных четырехпроводных сетях напряже­нием до 380 В, общих для силовых и осветительных электроприемников, нейтраль и нейтральный провод обязательно заземляются. Это вызвано тем, что контроль изоляции нейтрального провода относи­тельно земли практически неосуществим. Нейтральный провод, не имеющий заземления, с неустраненными скрытыми дефектами изоляции представляет собой пожарную опасность, так как при однофазном замыкании на землю образуется петля для протекания тока КЗ через нейтральный провод (рис. 4.1.) При относительно малом сечении нейтрального провода этот ток может вызвать значительный его перегрев и возгорание.

В четырёхпроводных сетях необходимо также осуществить заземление всего оборудования на заземлённую нейтраль. Безопасность при этом обеспечивается немедленным автоматическим отключением аварийного участка при протекании большого тока металлического КЗ.

4.3. Конструктивное выполнение электрических сетей

Для выполнения электрических сетей применяются неизолиро­ванные (голые) и изолированные провода, кабели, токопроводы.

Голые провода не имеют изолирующих покровов. Их можно про­кладывать только в условиях, исключающих случайные прикосновения к ним людей. Прикосновение проводящим предметом к одному или нескольким проводам приведет к замыканию. Наибольшее рас­пространение голые провода получили на воздушных линиях, рас­положенных на открытом воздухе. Провода подвешиваются к опо­рам при помощи изоляторов и арматуры.

Большинство сетей напряжением до 1 кВ внутри помещений вы­полняются изолированными проводами, т.е. проводами, имеющи­ми изолирующие, а иногда защитные покровы.

Кабелем называют многопроволочный провод или несколько скрученных вместе изолированных проводов при помещении в об­щую герметическую оболочку. Силовые кабели предназначены для прокладки в земле, под водой, на открытом воздухе и внутри поме­щений.

Токопроводом называют устройство, предназначенное для канализации электроэнергии при открытой прокладке в производствен­ных и электротехнических помещениях, по опорным конструкци­ям, колоннам и фермам зданий. К токопроводам относятся шинные магистрали различного исполнения, которые называются шинопроводами.

Материалами для токоведущих частей проводов и кабелей явля­ются медь, алюминий, их сплавы и сталь.

4.4. Воздушные линии

4.4.1. Общие сведения

Воздушной линией электропередачи (ВЛ или ВЛЭП) называют ус­тройство для передачи электроэнергии по проводам.

Воздушные линии состоят из трех элементов: проводов, изоля­торов и опор. Расстояние между двумя соседними опорами называют длиной пролета, или пролетом линии ℓ (рис. 4.2).

Провода к опорам подвешиваются свободно, и под влиянием соб­ственной массы провод в пролете провисает по цепной линии. Рас­стояние от точки подвеса до низшей точки провода называют стре­лой провеса f. Наименьшее расстояние от низшей точки провода до земли называется габаритом приближения провода к земле h. Габарит должен обеспечивать безопасность движения людей и транс­порта, он зависит от условий местности, напряжения линии и т. п. Для ненаселенной местности габарит h = 5... 7 м, для населенной - h = 6... 8 м.

Высота опоры при горизонтальном расположении проводов оп­ределяется габаритом h и максимальной стрелой провеса f. При креплении проводов на гирляндах изоляторов высота опоры уве­личивается еще на длину гирлянды λ.

Длину пролета линии ℓ обычно определяют из экономических со­ображений. С увеличением длины пролета возрастает стрела прове­са, а следовательно, и высота опор, что увеличивает их стоимость.

Рис. 4.2. Пролёт линии на опорах с подвесными изо­ляторами

Вместе с тем с увеличением длины пролета уменьшается число опор и снижается сто­имость изоляции линии. Для линий напряжением до 1 кВ длина пролета обычно составляет 30..75 м, для линий напряжением 110 кВ - 150..200 м при высоте опор с го­ризонтальным расположением проводов13…14 м, для линий напряжением 220..500 кВ длина пролета составляет 400..450 м при высоте опор 25... 30 м.

Над проводами воздушных линий для защиты их от атмосферных перенапряжений подвешиваются грозозащитные тросы. Обычно используют тросы из сталеалюминиевых проводов.