Инженерное оборудование, тепло, газо, водоснабжение территорий и зданий

Инженерное оборудование, тепло-, газо-, водоснабжение территорий и зданий. Электрические сети и схемы электроснабжения (стр. 5 )

Стояк, рассчитанный на несколько этажей, у основания оборудуют отключающим краном. В местах пересечения перекрытий во избежание повреждений от осадки здания и коррозии стояки одевают в футляры (гильзы) из труб большего диаметра. Нижний конец гильзы устанавливают заподлицо с перекрытием, верхний конец выводят выше уровня пола на 5 см. Свободное пространство заделывают просмоленной паклей и цементно-песчаным раствором. Такие же футляры устраивают при пересечении газовыми сетями стен и перегородок.

Квартирная газовая разводка предназначена для подачи газа от стояков к газовым приборам. При расположении стояков в лестничных клетках разводка состоит из квартирных вводов, разводяших газопроводов и опусков к газовым приборам. Опуски к приборам выполняют отвесно. Перед всеми газовыми приборами на опусках устанавливают отключающий кран. Газопроводы прокладывают только по нежилым помещениям.

Система газоснабжения жилых домов должна быть выполнена согласно проекту и в соответствии с требованиями СНиП 2.04.08-87, СНиП 3.05.02-88 и Правил безопасности в газовом хозяйстве.

В состав технической эксплуатации внутридомовых газовых систем входят приемка в эксплуатацию, подключение и пуск, техническое обслуживание, регулировка и ремонт, контроль за состоянием вентиляционных и домовых каналов. Приемку в эксплуатацию проводит комиссия, она проверяет документацию и техническое состояние системы, вентиляционных каналов и дымоходов. а также помещения в которых размещаются газовые приборы и газопроводы.

Технические подполья, в которых располагают газовые приборы, должны иметь: высоту помещения — не менее 1,8 м; сквозное проветривание через окна; несгораемое и газонепроницаемое перекрытие; два не сообщающихся между собой обособленных от других помещений входа. Электровыключател и долж ы быть расположены снаружи от входа.

Водонагревателв и отопительные агрегаты в жилых домах размещают в помещениях с определенными площадью, высотой, режимом воздухообмена, вентиляционными устройствами, естественным освещением. Особые требования предъявляют к огнестойкости ограждающих конструкций. Проверяют прочность крепления трубопроводов, аппаратов и арматуры, комплектность приборов, качество стыков.

Техническое обслуживание включает в себя планово-предупредительный ремонт с заменой и восстановлением составных элементов системы и периодическим контролем состояния. Выявленные потребителями дефекты устраняют газовые службы. Все работы проводят с соблюдением Правил безопасности в газовом хозяйстве.

Обслуживание и ремонт наружных газовых сетей проводят бри гады обходчиков газовых служб. Профилактический осмотр включает в себя проверку состояния газопровода, его изоляции, арматуры, оборудования. Профилактический ремонт подземных газопроводов состоит из осмотра и устранения утечек газа, проверки в ремонта задвижек арматуры в другого газового оборудования, проверки состояния труб и изоляции.

10.СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ

10.1. Общие сведения

В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без электричества. Оно уже давно и прочно вошло во все отрасли народного хозяйства и быт людей. Основное достоинство электрической энергии — относительная простота производства, передачи, дробления и преобразования.

Потребление энергии в России (тепловой и электрической) сейчас составляет около 1 млрд т условного топлива (ТУТ) в год. Из них не возобновляемые источники (нефть, газ и пр.) дают 97,9 %. При переработке топлива образуются окислы вредных веществ (ЫО, СО, СН), нанося невосполнимый ущерб окружающей среде. Однако, несмотря на это, около 15 % населения и 70 % территории страны испытывают недостаток в электрической и тепловой энергии .

Проведенные исследования энерго — и ресурсосбережения показывают, что нетрадиционные возобновляемые источники энергии могут обеспечить всю потребность в энергоснабжении страны. Потенциал нетрадиционной энергетики очень перспективен:

• ветроэнергетика — 2,0 млрд ТУТ в год;

• солнечная энергетика — 2,3 млрд ТУТ в год;

• низкопотенциальное тепло — 105 млн ТУТ в год.

В настоящее время в связи с экологическими и топливными проблемами в России восполняемые источники энергии начина ют приобретать приоритетное значение. для решения задач энергоснабжения Правительство РФ специальным постановлением от 01.01.01 г. утвердило Федеральную целевую программу «Энергоснабжение Россию» на 1998— 2005 гг. Энергоснабжение страны будет осуществляться комплексно как электро — и теплоснабжение. с привлечением новейших разработок в области нетрадиционной энергетики.

Наиболее дешевым ц доступным энергетическим ресурсом является ветер, поэтому целесообразно создать энергетические комплексы на основе ветроэлектростанций и тепловых машин с высоким КПД. Применение такого оборудования позволит существенно снизить как начальные капиталовложения. так и эксплуатационные затраты.

Современный город представляет собой сложный комплекс различных потребителей электрической энергии. Основная ее часть потребляется промышленностью (около 70 %).

В последние годы область применения электроэнергии для коммунально-бытовых нужд, составляющая в среднем 20 % от общего потребления, заметно расширилась. В зависимости от величины города, климатических условий, уровня развития в нем промышленности и многих других факторов доля коммунально-бытовой нагрузки и удельное электропотребление (на одного жителя или на 1 м жилой площади) могут меняться в широких пределах.

Согласно генеральному плану реконструкции и развития города в Москве ежегодно строится более З млн м жилья. Использование самых современных энергосберегающих строительных технологий позволяет добиться суммарного (тепло плюс электричество) по требления энергии жилым домом 50 Вт/м (МГСН 2.01—99) или 150 МВт дополнительной мощности на все вновь построенное жилье. для обеспечения этого количества энергии необходимо 510 МВт тепловой мощности или 307 млн м природного газа, что соответствует 386 тыс. ТУТ.

В системе электроснабжения объектов можно выделить три вида электроустановок:

• по производству электроэнергии — электрические станции;

• по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии — электрические сети и подстанции;

• по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах — приемники электроэнергии.

Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и др.) с помошью электрических машин, называемых генераторами, преобразуются в электрическую энергию.

В зависимости от используемого вида первичной энергии все существующие электрические станции разделяют на следуюшие основные группы: тепловыте, гидравлические, атомные, ветряные и др.

Приемником электроэнергии называется электрическая часть производственной установки, получающая электроэнергию от источника и преобразующая ее в механическую, тепловую, свето в энергию, энергию электростатического и электромагнитного полей.

По технологическому назначению приемники электроэнергии классифицируются в зависимости от вида энергии, в который данный приемник преобразует электрическую энергию: электродвигатели приводов машин и механизмов; электротермические ‚установки; электрохимические установки; установки электроосвещения; установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтры; устройства искровой обработки, контроля и испытания изделий (рентгеновские аппараты, установки ультразвука и т. д.). Электроприемники характеризуются номинальными параметрами: напряжением, током, мощностью и др.

Совокупность электроприемников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединенных с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называет ся электропотребителем.

Совокупность электрических станции, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных одним и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии, называется знергетической системой. Единая энергетическая система (ЕЭС) объединяет энергетические системы отдельных районов, соеди няя их линиями электропередачи.

Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительньтх устройств, повышающих и понижающих подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии, называют электроэнергетической системой.

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из под станций и распределительных устройств, которые соединены линиями электропередачи, и работающая на определенной территории.

Электрическая сеть объекта электроснабжения, называемая системой электроснабжения объекта, является продолжением электрической системы. Система электроснабжения объекта объединяет понижающие и преобразовательные подстанции, распределительные пункты, электроприемники и ЛЭП.

Прием, преобразование и распределение электроэнергии происходят на подстанции — электроустановке, состоящей из трансформаторов или иных преобразователей электроэнергии, распределительных устройств, устройств управления, защиты, измерения и вспомогательных устройств.

Распределение поступающей электроэнергии без ее преобразования или трансформации выполняется на распределительных подстанциях (РП).

Электрические сети подразделяются по следующим признакам.

1. Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1 кВ — низковольтными, или низкого напряжения (НИ), и выше 1 кВ — высоковольтными, или высокого напряжения (ВН).

2. Род тока. Сети могут быть постоянного и переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трех фазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом электроэнергия может трансформироваться. При большом числе однофазных приемников от трехфазных сетей делают однофазные ответвления. Принятая частота переменного тока в ЕЭС России равна 50 Гц.

3. Назначение. По характеру потребителей и в зависимости от назначения территории, на которой они находятся, различают сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта. сети в сельской местности. Кроме того, имеются районные сети, служащие для соединения крупных электрических станций и подстанций на напряжении выше 35 кВ; сети межсистемных связей, предназначенные для соединения крупных электроэнергетических систем на напряжении 330, 450 и 500 кВ.

Рис. 17.1. Схема электрической системы

Вместе с тем применяют понятия «питающие сети» и «распределительные сети».

4. Конструктивное выполнение сетей. Линии могут быть воздушными, кабельными и токопроводами. Подстанции могут быть открытыми и закрытыми.

Примерная схема относительно простой электроэнергетической системы приведена на рис. 17.1. Здесь электрическая энергия, вырабатываемая на двух электростанциях различных типов — тепловой электростанции (ТЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) — подводится к потребителям, удаленным друг от друга. для того чтобы передать электроэнергию на расстояние, ее предварительно преобразовывают, повышая напряжения трансформаторами. У мест потребления электроэнергии напряжение понижают до нужной величины. Из схемы можно понять, что электроэнергия пере дается по воздушным линиям. Схема представлена в однолинейном изображении.

В действительности элементы системы, работающие на переменном токе, имеют трехфазное исполнение. Однако для выявления структуры системы и анализа ее работы нет необходимости в ее трехфазном изображении, вполне достаточно однолинейного.

10.2. Напряжение электрических сетей

Электрическое оборудование, применяемое в электрических системах, характеризуется номинальным напряжением. При номинальном напряжении электроустановки работают в нормальном и экономичном режимах. Номинальное напряжение сети со впадает с номинальным напряжением ее приемников. Первичные обмотки трансформаторов (независимо оттого, повышающие они или понижающие) играют роль потребителей электроэнергии, поэтому их номинальное напряжение принимают равным номинальному напряжению электроприемников.

Генераторы электрических станций и вторичные обмотки трансформаторов находятся в начале питаемой ими сети, поэтому их напряжения должны быть выше номинального напряжения приемников на величину потерь напряжения в сети. Обычно принимают номинальное напряжение вторичных обмоток транс форматора на 5 или 10 % выше номинального для электроприемников и сети.

ЛЭП, предназначенные для распределения электроэнергии между отдельными потребителями в некотором районе и для связи энергосистем, могут выполняться как на большие, так и на малые расстояния и служить для передачи мощностей различных величин. для дальних передач большое значение имеет пропускная способность, т. е. наибольшая мощность, которую можно передавать по ЛЭП с учетом всех ограничивающих факторов.

Для Воздушных ЛЭП переменного тока можно приближённо считать, что максимальная мощность, которую они могут передать, примерно пропорциональна квадрату напряжения и обратно пропорциональна длине передачи. Стоимость сооружения можно принять пропорциональной величине напряжения. Поэтому в развитии передач электроэнергии на расстояние наблюдается тенденция к увеличению напряжения как главного средства увеличе ния пропускной способности. Со времени создания первых ЛЭП напряжение повышалось в 1,5—2 раза примерно каждые 15лет. Рост напряжения давал возможность увеличивать протяженности ЛЭП и передаваемые мощности.

10.3. Структура потребителей и понятие о графиках

их электрических нагрузок

В Зависимости от выполняемых функций, возможностей обеспечения схемы питания от энергосистемы, величины и режимов потребления электроэнергии и мощности, особенностей правил пользования электроэнергией потребителей принято делить на следующие основные группы: промышленные и приравненные к ним, производственные, сельскохозяйственные, бытовые, обшественно-коммунальные (учреждения, организации, предприятия торговли и общественного питания и др.).

К промышленным потребителям приравнены следуюшие предприятия: строительные, транспорта, шахты, рудники, карьеры, нефтяные, связи, коммунального хозяйства и бытового обслуживания. Промышленные потребители являются наиболее энергоемкой группой потребителей электрической энергии.

Каждая из групп потребителей имеет определенный режим работы. Например, электрическая нагрузка от коммунально-бытовых потребителей с преимущественно осветительной нагрузкой отличается большой неравномерностью в различное время суток. днем нагрузка небольшая, к вечеру она становится максимальной, ночью резко падает и к утру вновь возрастает. Электрическая нагрузка промышленных предприятий более равномерна в течение дня и зависит от вида производства режима рабочего дня И числа смен.

Наглядное представлен не о характере изменения электриче ских нагрузок во времени дают графики нагрузок. По продолжи тельности они могут быть суточными и годовыми. Если откладывать по оси абсцисс часы суток, а по оси ординат потребляемую в каждый момент времени мощность в процентах от максимального значения, то получим суточный график нагрузки,

10.4. Надежность электроснабжения городских

Под надежностью электроснабжения понимается способность системы электроснабжения обеспечивать электроприемники объекта бесперебойным питанием электроэнергией при регламентированном напряжении. Надежность питания в основном зависит от принятой схемы электроснабження, степени резервирования от дельных групп электроприемников, а также от надежной работы отдельных элементов системы электроснабженвя (линий, трансформаторов, электрических аппаратов и др.).

Не все электроприемники требуют одинаковой надежности электроснабжения. Например, электроснабжение электродвигателей пожарных насосов, дымоудаления и аварийного освещения лестничных клеток жилого многоэтажного дома должно быть более надежным, чем освещения квартир. для некоторых электро приемников перерывы в электроснабжении недопустимы даже на сравнительно короткий срок, в то время как электроприемники других групп потребителей без ущерба для производства и опасности для жизни людей допускают перерывы.

В соответствии с ПУЭ все электроприемники по требуемой надежности электроснабжения разделяют на три категории.

К 1-й категории относятся электроприемники, перерыв в электроснабжении которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный экономический ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса. Примером электроприемников этой категории в промышленных установках могут быть элект роприемники насосных станций противопожарных установок, си стемы вентиляции в химически опасных цехах, водоотливных и подъемных установок в шахтах и т. п. В городских сетях к 1-й категории относят канализационные и водопроводные станции, АТС, радио и телевидение, а также лифтовые установки высотных зданий.

Электроприемники этой категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания, и перерыв электроснабжения при нарушении питания от одного из них может быть допущен только на время автоматического ввода резервного источника питания. допустимый интервал продолжительности нарушения электроснабжения для электроприемников 1-й категории составляет не более 1 мин.

Независимым источником питания называется источник, на котором сохраняется напряжение при исчезновении его на других источниках, например распределительные устройства двух центров питания (ЦП), две секции одного центра при условии. что каждая секция питается от отдельного источника в секции не связаны между собой.

При небольшой суммарной мощности электроприемников 1—й категории в качестве независимого источника питания могут быть использованы передвижные- или стационарные автоматизированные электростанции небольшой мощности с двигателями внутреннего сгорания, аккумуляторные батареи. которые устанавливаются непосредственно около объекта потребления электроэнергии.

Ко 2-й категории относятся электроприемники перерыв в электроснабжении которых связан с существенным недоотпуском продукции, массовым простоем людей, механизмов, промышленного транспорта, нарушением нормальной деятельности значительного количества городских жителей. Школы, детские учреждения и жилые дома до пяти этажей обычно относят к Приемникам 2-й категории.

В механических, металлообрабатывающих сборочных цехах ко 2-й группе можно отнести следующие электроприемники: электродвигатели станочного оборудования, подъемных устройств и вентиляторов. печи сопротивления, сварочные агрегаты и т. д. Электроприемники этой категории могут питаться от одного центра и допускают перерывы в электроснабжении на время, необходимое для включения резервного питания выездной оперативной бригадой энергосистемы или дежурным персоналом предприятия, допустимая продолжительность нарушения электроснабжения для электроприемников 2-й категории — не более 30 мин.

При наличии Централизованного резерва допускается питание от Подстанции с одним трансформатором,

К 3-й категории относятся электроприемники, не подходящие под определения 1-й и 2-й категорий. К этой группе относятся электроприемники небольших коммунальных предприятий, вспомогательных цехов, ремонтных мастерских, складов неответственного назначения, цехов несерийного производства и др. Для этой категории электроприемников допускается перерыв на время ремонта или замены поврежденного элемента электроснабжения, но не более чем на 1 сут.

Для рационального и надежного построения схем электроснабжения необходимо правильно определить категории надежности отдельных групп электроприемников.

10.5. Электроснабжение городских предприятий

Электроснабжение предприятий в зависимости от их энергоемкости может осуществляться по одной или двум системам электрических сетей. Одна система (внешнее электроснабжение) со стоит из воздушных или кабельных линий различных напряжений, по которым электроэнергия передается от районных подстанций энергосистемы до приемных пунктов (ГПП, ЦРП, РП и ТП) на предприятиях. Другая система (внутреннее электроснабжение) состоит из кабельных сетей напряжением 6кВ, рас положенных на территории предприятия, по которым электро энергия передается от ГПП, ЦРП, РИ на цеховые ТП.

Центральный распределительный пункт (ЦРП) — это распределительное устройство, расположенное на территории крупного предприятия. получающее питание непосредственно от ЦП на напряжение 6кВ и распределяющее электроэнергию на то же напряжение между РП и ТП предприятия.

Главная понижающая станция (ГПП) — трансформаторная подстанция, расположенная на территории крупного энергоемкого предприятия, получающая питание непосредственно от энергосистемы 35кВ и выше и распределяющая электроэнергию на напряжение 6кВ между РП и ТП предприятия.

Электроснабжение предприятий с небольшой установленной мощностью (на предприятии одно ТП) осуществляется по кабельным линиям от городских ЦП или РП напряжением 6кВ. Электроснабжение средних энергоемких предприятий с несколькими цеховыми ТП осуществляется по двум системам сетей, которые состоят из кабельных линий, передающих электроэнергию от ЦП на ЦРП или РП, а последние — на цеховые ТП предприятия. для наиболее энергоемких предприятий со многими цеховыми ТП система внешнего электроснабжения состоит из воздушных линий напряжением 35кВ и выше (глубокие вводы), которые передают электроэнергию непосредственно от энергосистемы на ГПП предприятия. Система внутреннего электроснабжения состоит из кабельных сетей напряжением 6кВ, расположенных на территории предприятия, передающих электроэнергию от ЦП на РП и на цеховые ТП предприятия.

10.6. Выбор схемы распределения электроэнергии

Система электроснабжения может быть выполнена в нескольких вариантах, из которых выбирается оптимальный. При его выборе учитывают степень надежности, обеспечение качества электроэнергии, удобство и безопасность эксплуатации, возможность применения прогрессивных методов электромонтажных работ.

Основные принципы построения схем объектов:

• максимальное приближение источников высокого напряжения 35кВ к электроустановкам потребителей с подстанция ми глубокого ввода, размещаемыми рядом с энергоемкими производственными корпусами;

• резервирование питания для отдельных категорий потребителей должно быть заложено в схеме и элементах системы элек

троснабжения Для этого линии, трансформаторы и коммутацонные устройства должны нести в нормальном режиме постоянную нагрузку, а в послеаварийном режиме после отключения по врежденных участков принимать на себя питание оставшихся в работе потребителей с учетом допустимых для этих элементов перегрузок;

секционирование шин всех звеньев системы распределения энергии, а при преобладании потребителей 1-й и 2-й категорийустановка на них Устройств автоматического включения резерва(АВР).

Схемы строятся по уровневому принципу. Обычно применяются два-три уровня. Первым уровнем распределения электроэнергии является сеть между источником питания объекта и подстанцией глубокого ввода (ПГВ), если распределение производится при напряжении кВ, или между ГПП п РП напряжением 6кВ, если распределение происходит на напряжении б. 10кВ

Вторым уровнем распределения электроэнергии является сеть между РП и ТП (или отдельными электроприемником высокого напряжения).

На небольших и некоторых средних объектах чаще применяется только один уровень распределения энергии — между центром питания от системы и пунктами приема энергии (ТП или высоковольтными электроприемниками).

10.7. Электрические сети внутри объекта

на напряжении 6кВ

Электрические сети внутри объекта выполняются по магистральным, радиальным или смешанным схемам.

Радиальные схемы распределения электроэнергии применяются в тех случаях, когда пункты приема расположены в различных направлениях от центра питания. Они могут быть двух — или одноступенчатыми

На небольших объектах и для питания крупных сосредоточенных потребителей используются одноступенчатые схемы. двухступенчатые радиальные схемы с промежуточным РП выполняются для крупных и средних объектов с подразделениями расположенными на большой территории. При наличии потребителей 1-й и 2-й категорий РП и ТП питаются не менее чем по двум раздельно работающим линиям. допускается питание электроприемников 2-й категории по одной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей.

При двух рансформаторных подстанциях каждый трансформатор питается отдельной линией по блочной схеме: линия —трансформатор. Пропускная способность блока в послеаварийном режиме рассчитывается исходя из категорийности питаемых потребителей.

При однотрансформаторных подстанциях взаимное резервирование питания небольших групп приемников 1-й категории осуществляется при помощи кабельных или шинных перемычек на вторичном напряжении между соседними подстанциями.

Вся коммутационная аппаратура устанавливается на РП или ГПП, а на питаемых от них ТП предусматривается преимущественно глухое присоединение трансформаторов. Иногда трансформаторы ТП присоединяются через выключатель нагрузки и разъединитель.

Радиальная схема питания обладает большой гибкостью и удобством в эксплуатации, так как повреждения и ремонт одной линии влияет на работу только одного потребителя.

Магистральные схемы напряжением 6кВ применяются при линейном размещении подстанций на территории объекта, когда линии от центра питания до пунктов приема могут быть проложены без значительных обратных направлений. Магистральные схемы имеют следующие преимущества: лучшая загрузка кабелей при нормальном режиме, меньшее число камер на распределительной станции. К недостаткам следует отнести усложнение схем ком мутации при соединении ТП и одновременное отключение нескольких потребителей, питающихся от магистрали при ее повреждении.

Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистра ли, обычно не превышает двух-трех при мощности трансформаторов 1000кВА и четырех-пяти при мощности трансформаторов 250кВА.

Магистральные схемы выполняются одиночными и двойными, с односторонним и двухсторонним питанием.

Смешанные схемы питания, сочетающие в себе принципы радиальных и магистральных систем распределения электроэнергии, имеют наибольшее распространение на крупных объектах. Так, на первом уровне обычно применяются радиальные схемы. Энергия от РП к цеховым ТП п двигателям высокого напряжения на таких объектах распределяется как по радиальным, так и по магистральным схемам.

Степень резервирования определяется категорийностью потребителей. Так, потребители 1-й категории должны обеспечиваться питанием от двух независимых источников. В качестве второго ис точника питания могут быть использованы не только секционированные сборные шины электростанций или подстанций, но и перемычки в сетях на низшем напряжении, если они подают питание от ближайшего распределительного пункта, имеющего независимое питание с АВР.

Для особо ответственных потребителей, отнесенных к особой группе 1-й категории, должно предусматриваться электроснабжение от трех независимых источников. Каждый из двух основных источников должен полностью обеспечивать питание потребителя, а третий независимый источник — иметь минимальную мощность для безаварийного останова производства. Третьим независимым источником может быть, например, дизельная станция, которая при отключении одного из двух независимых источников включается на холостой ход и находится в режиме «горячего» резерва. Во избежание перегрузки третьего источника пре дусматривается отключение остальных потребителей перед его вводом.

11.КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

11.1. Общие сведения

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

Голые провода не имеют изолирующего покрова. Их можно прокладывать только в условиях, исключающих случайные прикосновения к ним людей, что может привести 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, име ющими изолирующие, а иногда защитные покровы.

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

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

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

Медь — один из лучших проводников электрического тока, и поэтому необходимые технико — экономические показатели (потери электроэнергии) можно получить при меньших сечениях медных проводов, чем при проводах из других материалов. Медные провода хорошо противостоят влиянию атмосферных воздействий и большинству химических реагентов, находящихся в воздухе.

Алюминий — худший проводник, чем медь. Его проводимость примерно в 1,6 раза меньше проводимости меди, однако проводимость алюминия все же достаточно высока, чтобы его можно было использовать в качестве токопроводящего материала для проводов и кабелей. действию атмосферных явлений алюминий противостоит так же хорошо, как и медь.

Стальные провода используются в тех случаях, когда требуется передать небольшую мощность и, следовательно, имеют небольшое сечение, например в сельских сетях. Стальные провода с большим сопротивлением на разрыв используются для устройства переходов воздушных линий через широкие реки, ущелья при длине пролета более 1 км.

Активное и реактивное сопротивления стальных проводов значительно выше, чем проводов из цветного метала, поэтому область их применения ограничена. Существенный недостаток стальных проводов — высокая коррозия. для повышения коррозионной стойкости стальные провода изготовляют из оцинкованной проволоки.

11.2. Воздушные линии

Воздушной линией электропередачи (ВЛ или ВЛЭП) называют устройство для передачи электроэнергии по проводам. Воздушные линии состоят из трех элементов: проводов, изоляторов, опор. Расстояние между двумя соседними опорами называют длиной пролета или пролетом линии L (рис. 18.1).

Рис. 18.1. Пролет линии на опорах с подвесными изоляторами

Провода к опорам подвешиваются свободно, и под влиянием собственной массы провод в пролете провисает по цепной линии.

Высота опоры Н при горизонтальном расположении проводов определяется габаритным размером h и максимальной стрелой провеса f При креплении проводов на гирляндах изоляторов высота опоры увеличивается на длину гирлянды.

Расстояние между соседними проводами фаз ВЛ обеспечивает требуемый изоляционный промежуток и зависит в основном от ее номинального напряжения. Для линий напряжением 6кВ это расстояние в среднем составляет 1 м; 1 10 кВ — 4 м; 220 кВ — 7 м; 500 кВ — 12 м; 750 кВ — 15 м. На двухцепных опорах расстояния между проводами разных цепей берутся такими, чтобы были возможны ремонтные работы на одной из цепей без отключения второй.

Длину пролета линии L обычно определяют из экономических соображений. С ее увеличением возрастает стрела провеса, а следовательно, и высота опор, что увеличивает их стоимость. Вместе с тем с увеличением длины пролета уменьшается число опор и снижается стоимость изоляции, для линий напряжением до 1 кВ длина пролета обычно составляетм, для линий напряжением 110 кВ — 150. 200 м при высоте опор с горизонтальным расположением проводов 13м, для линий напряжением кВ длина пролета составляет м при высоте опор25 м.

Над проводами воздушных линий для их защиты от атмосферных перенапряжений подвешиваются грозозащитные тросы. Обычно используют тросы из сталеалюминевых проводов. При подвеске на изоляторах тросы могут быть использованы в качестве проводов связи.

Рассмотрим элементы воздушных линий.

Провода воздушных линий. Провода воздушных линий чаще всего неизолированные (голые). Разнообразные условия работы ВЛЭП определяют необходимость иметь разные конструкции проводов.

Однопроволочньге провода, как говорит само название, выполняют из одной проволоки. Многопроволочные провода из одного металла состоят из нескольких свитых между собой проволок. Многопроволочные провода имеют по сравнению с однопроволочными ряд существенных преимуществ: большую гибкость, что обеспечивает большую сохранность и удобство монтажа; высокие сопротивления на разрыв могут быть получены только для прово лок относительно небольшого диаметра. Однопроволочньге провода изготовляют сечениями 4, 6, 10 мм многопроволочные — сечением от 10 мм

Желание повысить механическую прочность привело к выпуску алюминиевых проводов со стальным сердечником, называемых сталеалюминиевыми. Сердечник провода выполняется из одной или нескольких свитых стальных оцинкованных проволок.

Для удобства записей провода обозначаются марками: М — медь, А — алюминий, С — сталь. Б бронза .

Сталеалюминевые провода бывают следуюших марок: АС, имеющие отношение сечений алюминия и стали 5,5. 6,0; АСО (облегченной конструкции), имеющие отношение сечений алюминия и стали 7,5. 8,0; АСУ (усиленной конструкции), имеющие отношение сечений алюминия и стали около 4,5.

Наиболее целесообразно применение проводов АСО.

Для обозначения провода рядом с маркой дается его номинальное сечение, например: А-50 (алюминиевый провод сечением 50 мм2) Номинальным сечением называется округленная величина фактического сечения провода.

Изоляторы воздушных линий. Применяются следующие типы изоляторов: фарфоровые штыревые типа ШС—б, ШС — 10 — для линий напряжением бкВ; фарфоровые штыревые типа Ш—20, ШД-35 — для линий напряжениемкВ; подвесные фарфоровые или стеклянные изоляторы ПФ и ПС — для линий напряжением 35 кВ и выше.

Изоляторы типа ШД и ШС крепятся к опорам на крюках и штырях. При напряжении 110 кВ и выше применяются только подвесные изоляторы, которые собираются в гирлянды.

Гирлянды подвесных изоляторов бывают поддерживающие и натяжные. Поддерживающие изоляторы располагаются вертикально на промежуточных опорах, натяжные гирлянды используются на анкерных опорах и находятся почти в горизонтальном положении. На ответственных участках ЛЭП применяют сдвоенные гирлянды. Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения ЛЭП, эффективной и нормированной длины пути утечки и материала опоры (требуемого уровня изоляции). На деревянных и железобетонных опорах при напряжении 35 кВ гирлянда состоит из двух подвесных изоляторов, при напряжении 110 кВ — из шести изоляторов, при напряжении 220 кВ — из 12 изоляторов. На металлических опорах устанавливают на один-два изолятора больше.

На воздушных линиях напряжением выше 220 кВ для зашиты гирлянд от повреждений при возникновении дуги короткого замыкания применяют защитные рога и кольца.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6

Водоснабжение и водоотвод

Виды зданий

Строительные профессии

Профессии: Техника и производство