7. Классификация и характеристика электрических схем напряжением до 1000 в.
Электрические сети напряжением до 1 кВ (в дальнейшем цеховые сети)
на промышленном предприятии предназначены для распределения электроэнергии внутри цехов (питающие сети) и непосредственного питания большинства ЭП (распределительные), преобразующих электроэнергию в другие виды энергии. Наиболее распространенным для цеховых сетей является напряжение 380 В (трех- и четырехпроводные системы с заземленной нейтралью) и 660 В.
. Основные требования к цеховой электрической сети
В процессе проектирования и эксплуатации цеховая сеть должна удовлетворять требованиям экономичности. Достигается это путем приближения высшего напряжения к потребителям электроэнергии.
Наряду с требованием экономичности к цеховой сети предъявляются
требования надежности работы, возможности роста нагрузок, изменения
места расположения ЭП, т.е. обладать гибкостью.
Кроме указанных требований к цеховой сети при ее проектировании и
монтаже, должны учитываться условия окружающей среды, степень возгораемости строительных материалов и конструкций здания, степень ответственности установки, требования технической эстетики.
. Классификация электрических сетей по конструктивным признакам
Электрические сети напряжением до 1 кВ различаются по конструкции
применяемых проводников, способам их изоляции и прокладки. Конкретное
исполнение сети выбирается в зависимости от ее назначения и условий окружающей среды. По способам изоляции сети делятся на две группы: выполненные голыми проводами и шинами (воздушные линии и токопроводы) и выполненные кабелями и изолированными проводами. Последние получили название электропроводок. На рис.3.1 приведена классификация сетей по конструктивным признакам [12].
Воздушные линии напряжением до 1 кВ применяются для распределения электроэнергии по соображениям экономичности, удобства эксплуатации и т.д. На промышленных предприятиях воздушные линии находят ограниченное применение: для питания отдельных потребителей небольшой
мощности и в качестве сетей наружного освещения.
Токопроводом является устройство, предназначенное для передачи и
распределения электроэнергии (см.рис.3.1).
Кабельные линии - самые распространенные элементы в цеховых электрических сетях (рис.3.1).
Электропроводки служат для питания ЭП небольшой мощности, осветительных установок и др.
Провода и кабели электропроводки могут прокладываться открыто по
стенам зданий, потолкам, на тросах, изоляторах, в лотках, трубах, коробках,
гибких металлорукавах и т.п. и скрыто - внутри конструктивных элементов зданий, сооружений.
Схемы цеховых электрических сетей
Внутрицеховые сети выполняются по радиальной, магистральной или
смешанной схемам. Каждый вид схемы имеет свою наиболее целесообразную область применения.
Магистральные схемы широко применяются в помещениях с нормальной средой и равномерным распределением технологического оборудования.
При этом нередко трансформатор цеховой подстанции не имеет распредели-
тельного щита на низкой стороне и магистральная сеть выполняется по схеме блока трансформатор-магистраль (рис.3.2). Магистральную сеть наиболее просто выполнить с использованием шинопроводов. Сети, выполненные из шинопроводов, по гибкости и универсальности являются наиболее совершенными.
В качестве магистральных шинопроводов используется комплектный
шинопровод типа ШМА, в качестве распределительного - ШРА. Их технические данные приведены в [3,20].
В цехах, где имеется несколько подстанций, для повышения надежности электроснабжения магистральные сети питают, как правило, от нескольких подстанций и секционируют нормально отключенными автоматическими
выключателями (рис.3.3).
Для питания крановых двигателей и другого внутрицехового электротранспорта применяют троллейные линии, выполненные троллейными шинопроводами или троллеями - голыми проводами, чем обеспечивается контакт с токосъемником в любом месте линии.
Радиальные схемы питания применяются в помещениях с любой средой. От ТП отходят линии, питающие непосредственно мощные ЭП или распределительные шкафы (пункты) - ШР и силовые шкафы, от которых отдельными линиями питают более мелкие ЭП (рис.3.4). В качестве распределительных используются шкафы типа ШР11 (СП62 и СПУ62) с вводным рубильником и предохранителями на 6-8 присоединений к ЭП [3,20], а также новые серии распределительных шкафов - ПР24 и ПР11, укомплектованные автоматическими выключателями А3700 и АЕ2000.
Распределительные шкафы обычно запитываются от цеховой ТП (КТП)
кабелями, марка и способ u1087 прокладки которых определяются характером среды в помещении.
Достоинством радиальной схемы питания по сравнению с магистраль-
ной заключается в более высокой надежности электроснабжения и удобстве
эксплуатации. При коротких замыканиях (к.з.) прекращают работу один или
несколько ЭП, подключенных к поврежденной линии, остальные продолжа-
ют работать.
Все потребители могут потерять питание только при повреждении на
сборных шинах КТП, что мало вероятно вследствие достаточно надежной
конструкции шкафов КТП.
Наличие на КТП и вблизи ее коммутационно-защитных аппаратов отдельных присоединений позволяет легче решать задачи автоматизации управления в цеховой электрической сети, чем при рассредоточенных аппаратах, что имеет место в магистральной схеме.
Недостаток радиальной схемы - это большая ее стоимость в сравнении
с магистральной, вследствие большого числа линий к ЭП, увеличение протяженности цеховой сети, а следовательно, увеличение расхода цветного металла и количества коммутационно-защитных аппаратов.
В чистом виде магистральные или радиальные схемы применяются редко. На практике наибольшее распространение получили смешанные схемы (рис.3.5). В этих схемах ШР часто запитываются не от щита ТП, а от магистрального шинопровода.
Мощные ЭП обычно присоединяются непосредственно к щиту ТП или
магистральному шинопроводу (ШМА).
Для дистанционного управления ЭП могут использоваться станции
управления, представляющие комплекты совместно установленных аппара-
тов управления, защиты, сигнализации и блокировки. Как правило, станции
управления выполняются открытыми, но могут поставляться и в защищен-
ном исполнении - в шкафах. Щиты станции управления ЩСУ обычно уста-
навливаются в специальных помещениях, называемых помещениями станции
управления (ПСУ). Технические данные ЩСУ приведены в [19]