Конструктивное исполнение цеховых электрических сетей

В зависимости от принятой схемы электроснабжения и условий окружающей среды цеховые электрические сети выполняют шинопроводами , кабельными линиями и проводами .

Магистральные сети выполняют открытыми, защищенными или закрытыми шинопроводами.

Открытые шинопроводы применяют, как правило, для магистралей, к которым непосредственно приемники электроэнергии не подключаются. Они выполняются алюминиевыми шинами, закрепленными на изоляторах, и прокладываются по фермам и колоннам цеха на недоступной высоте.

Питание электрических распределительных пунктов (РП) от открытых шинопроводов выполняют кабелем или проводом, проложенным в трубах. Такое исполнение сети характерно для литейных и прокатных цехов металлургических заводов, сварочных цехов механосборочных заводов, кузнечно-прессовых цехов.

Защищенный шинопровод представляет собой открытый шинопровод, огражденный от случайного прикосновения к шинам и попадания на них посторонних предметов сеткой или коробом из перфорированных листов. В настоящее время широко используют закрытые шинопроводы, изготовляемые заводским способом. Такой шинопровод называют комплектным , так как он поставляется в виде отдельных сборных секций, которые представляют собой три или четыре шины, заключенные в оболочку и скрепленные самой оболочкой или изоляторами-клещами.

Для выполнения прямых участков линий служат прямые секции, для поворотов — угловые, для разветвлений — тройниковые и крестовые, для ответвлений — ответвительные, для присоединений — присоединительные, для компенсации изменения длины при температурных удлинениях — компенсационные и для подгонки длины — подгоночные. Соединение секций на месте их монтажа выполняют свайкой, болтовыми или штепсельными креплениями.

Для главных магистралей выпускают комплектные шинопроводы типов ШМА73УЗ, ШМА73ПУЗ и ШМА68-НУЗ. Когда этому не препятствуют местные условия, магистральные шинопроводы крепят на высоте 3 — 4 м над полом помещения на кронштейнах или специальных стойках. Это обеспечивает небольшую длину спусков к распределительным магистралям, силовым распределительным пунктам или мощным приемникам электроэнергии.

Распределительные магистрали выполняют комплектными шинопроводами серий ШРА73УЗ и ШРМ73УЗ. Отдельные приемники подключают к ШРА через ответвительные коробки кабелем или проводом, проложенным в трубах, коробах или металлорукавах.

На каждой секции ШРА длиной 3 м имеется восемь ответвительных коробок (по четыре с каждой стороны) с автоматическими выключателями или предохранителями с рубильниками. Для штепсельного присоединения ответвительных коробок на секциях шинопровода предусмотрены окна с автоматически закрывающимися шторками. Это обеспечивает безопасное присоединение коробок к шинопроводу, находящемуся под напряжением в процессе эксплуатации. При открывании крышки коробки питание приемника электроэнергии прекращается.

Присоединение ШРА к магистральному шинопроводу осуществляют кабельной перемычкой , соединяющей вводную коробку ШРА с ответвительной секцией ШМА. Вводная коробка ШРА может быть установлена на конце секции или в месте стыка двух секций.

Крепление шинопроводов типа ШРА выполняют на стойках на высоте 1,5 м над полом, кронштейнами к стенам и колоннам, на тросах к фермам здания.

Цеховая сеть, выполненная комплектными шинопроводами:

1 — магистральный шниопровод, 2 — распределительный шннопровод, 3 — ответвительная секция магистрального шннопровода, 4 — вводная коробка, 5 ответвнтельная коробка

Применение кабелей в цеховых электрических сетях

Кабели применяют в основном в радиальных сетях для питания мощных сосредоточенных нагрузок или узлов нагрузок. При прокладке кабелей внутри зданий их располагают открытым способом по стенам, колоннам, фермам и перекрытиям, в трубах, проложенных в полу и перекрытиях, каналах и блоках.

Открытую прокладку кабелей внутри зданий выполняют бронированными и чаще небронированными кабелями без наружного джутово-битумного покрова (из условий пожароопасности). Трасса кабелей должна быть по возможности прямолинейной и удаленной от различных трубопроводов. Если прокладывают одиночный кабель по стенам и перекрытиям, то его крепят при помощи скоб. При прокладке нескольких кабелей применяют опорные конструкции заводского изготовления, собираемые из отдельных деталей — стоек и полок.

Наиболее распространенной в производственных помещениях является прокладка кабелей в специальных каналах , если в одном направлении прокладывают большое число кабелей. В этом случае в полу цеха сооружают канал из железобетона или кирпича, который перекрывают железобетонными плитами или стальными рифлеными листами. Кабели внутри канала укладывают на типовые сборные конструкции, установленные на боковых стенах.

Преимущества такой прокладки кабелей заключаются в защите их от механических повреждений, удобстве осмотра и ревизии в процессе эксплуатации, а недостатки — в значительных капитальных затратах.

Прокладка бронированных кабелей в каналах допустима в помещениях с любым характером среды. Однако если возможно попадание в каналы воды, химически активных жидкостей или расплавленного металла, такая прокладка недопустима.

Блоки и туннели применяют для прокладки особо ответственных кабельных линий при большом числе кабелей, идущих в одном направлении, в помещениях с агрессивной средой и при возможном разливе металла или горючих жидкостей. Кабели в туннелях и блоках прокладывают на типовых металлических конструкциях.

Кабельные туннели хорошо защищают от механических повреждений, кабели удобно осматривать и ремонтировать. Однако существенными недостатками являются значительные капитальные затраты на строительную часть и ухудшенные условия охлаждения.

Электропроводки в трубах являются надежными и в то же время наиболее трудоемкими и дорогостоящими. Поэтому рекомендуется избегать прокладки кабелей (провода) в трубах. При отсутствии такой возможности (например, из-за стесненных габаритов некоторых участков трассы, необходимости защиты электропроводок от механических повреждений, в помещениях со взрывоопасной средой и т. п. следует широко применять комбинированную прокладку кабелей (проводов) : в трубах на одних участках трассы и открыто на остальных.

Применение проводов в цеховых электрических сетях

Цеховые сети, выполненные проводами, прокладывают открыто на изолирующих опорах, в стальных и пластмассовых трубах.

Открытая прокладка изолированных проводов допускается во всех помещениях, за исключением помещения с взрывоопасной средой.

Прокладка сетей изолированными проводами в обыкновенных стальных трубах допускается только во взрывоопасных зонах. Легкие стальные трубы допускается применять во всех средах и наружных установках, но рекомендуется в помещениях сырых, особо сырых, с химически активной средой и для наружных установок. Тонкостенные электросварные трубы не применяют для помещений со взрывоопасной, сырой, особо сырой, химически активной средой, в наружных установках и грунте; их рекомендуют применять в остальных средах, в том числе в пожароопасных помещениях.

Применение пластмассовых труб позволяет экономить электропроводок. Пластмассовые трубы для электропроводок применяют из винипласта, полиэтилена и полипропилена. Винипластовые трубы жесткие, их применяют для скрытых и открытых прокладок во всех средах, кроме взрывоопасных и пожароопасных, а также для прокладок в горячих цехах. При открытой прокладке винипластовые трубы не допускается применять в больницах, детских учреждениях, на чердаках и в животноводческих помещениях.

Применение полиэтиленовых и полипропиленовых труб запрещено во взрыво- и пожароопасных помещениях, в зданиях ниже второй степени огнестойкости, в зрелищных, детских и лечебных учреждениях, в жилых и общественно-административных учреждениях, в зданиях повышенной этажности.

Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы рекомендуют при скрытой прокладке, в помещениях сухих, сырых, пыльных и с химически агрессивной средой.

Пластмассовые трубы при скрытой проводке в несгораемых стенах и перекрытиях прокладывают в бороздах, закрепляя их через 0,5 — 0,8 м алебастровым раствором; в стенах и перекрытиях из сгораемых материалов под трубы подкладывают полосы из листового асбеста толщиной не менее 3 мм.

В ряде отраслей промышленности (в частности, в приборостроении) для питания потребителей небольшой мощности, располагаемых рядами, применяют прокладываемые в полу модульные сети .

Такая сеть состоит из проложенных в полу магистральных труб и подпольных разветвительных коробок, над которыми устанавливают разветвительные колонки для питания приемников переменным током до 60 А при напряжении до 380 А. Коробки для модульных сетей типа КМ-20М имеют пылеводонепроницаемое исполнение. Конструктивно коробки имеют четыре отверстия с патрубками в боковых стенках — два для магистрали и два для ответвлений. Ответвительные коробки чаще всего располагают на расстоянии 2 — 3 м. Магистрали выполняют одножильными неразрезанными проводами. Отходящие от колонок линии к электроприемникам выполняют кабелями или проводами в гибких металлорукавах или трубах.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник

Конструктивное выполнение внутрицеховых электрических сетей

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РЕФЕРАТ

Выполнил: студент IV курса

Заочного факультета, группы1А

Клёпов А.С.

Проверил: Брятов А.С.

САМАРА 2004

Содержание

1. Внутрицеховые сети………………………………………………. стр.3

2. Распределительные внутрицеховые сети………………………..стр.4

Смешанные (комбинированные) схемы………………………………..стр.6

3. Конструктивное выполнение внутрицеховых электрических сетей……………………………………………………………………. стр.7

3.1. Шинопроводы……………………………………………………. стр.8

3.2 Электропроводки…………………………………………………стр.10

3.3 Кабельные линии в сетях напряжением до 1 кВ……………..стр.11

4. Основное оборудование внутрицеховых сетей………………. стр.12

Силовые распределительные шкафы ШР-11…………………………стр.13

Осветительные групповые щитки…………………………………….стр.13

Автоматические воздушные выключатели…………………………. стр.16

5. Список используемой литературы………………………………стр.20

Введение.

Сети напряжением до 1 кВ служат для распределения электроэнергии внутри цехов промышленных предприятий, а также для питания некоторых ЭП, расположенных за пределами цеха на территории предприятии. Цеховые электрические сети напряжением до 1 кВ являются составной частью СЭС промышленного предприятия и осуществляют непосредственное питание большинства ЭП. Схема внутри цеховой сети определяется технологическим процессом производства, планировкой помещений цеха, взаимным расположением ТП, ЭП и вводов питания, расчётной мощностью, требованиями бесперебойности электроснабжения, технико-экономическими соображениями, условиями окружающей среды.

На (рис 1) показано устройство внутрицеховых электроустановок, соединение которых между собой по определённой схеме образует цеховую электрическую сеть.

На (рис 1), представляющем собой поперечный разрез пролёта производственного помещения цеха, показаны открытые шинные магистрали 1, расположенные в верхней зоне (А) цеха. Там же установлен осветительный шинопровод 2. На капители колонны в зоне (Б)расположен троллейный шинопровод 3 для питания нагрузок мостового крана, по конструкциям вдоль стены цеха в зоне (В) размещены распределительный 4 и магистральные 8 шинопроводы. В цехе в зоне (Д) имеется кабельный канал 6 для прокладки внутрицеховых кабелей, распределительный шкаф 5 для питания силовых электроприемников и осветительный щиток 7 зона (Г).

Внутрицеховые сети.

Внутрицеховые сети делятся на питающие и распределительные.

Питающие отходят от источника питания (ТП) к распределительным шкафам (РШ), к распределительным шинопроводам или к отдельным крупным ЭП. В некоторых случаях питающая сеть выполняется по схеме БТМ (блок трансформатор – магистраль), (рис 2 б и 3). В этом случае от трансформатора КТП отходит магистральный шинопровод (магистраль), предназначенный для передачи электроэнергии нескольким РШ или нескольким ЭП, присоединённым к магистрали в различных точках. Отдельные приёмники и РШ в этом случае присоединяются к магистрали с помощью ответвлений.

2 Распределительные внутрицеховые сети — это сети, к которым непосредственно подключаются различные ЭП цеха. Распределительные сети выполняются с помощью распределительных шинопроводов (ШРА) и распределительных шкафов.

Характерным примером радиальной схемы является (рис 2 а). Здесь от секции 1 распределительного пункта РП-1 напряжением 6-10 кВ потребители НН через трансформатор получают питание отдельными линиями, отходящими от РУНН подстанции ТП1. Радиальные схемы применяют при наличии групп сосредоточенных нагрузок с неравномерным распределением их по площади цеха, во взрыво- и пожароопасных цехах, в цехах с химически активной и аналогичной средой. Радиальные схемы нашли широкое применение в насосных и компрессорных станциях, на предприятиях нефтехимической промышленности, в литейных и других цехах. Радиальные схемы внутрицеховых сетей выполняют кабелями или изолированными проводами. Они могут быть применены для нагрузок любой категории надёжности.

Достоинства радиальных схем является их высокая надёжность, так как авария на одной линии не влияет на работу ЭП, подключенных к другой линии. Недостатками радиальных схем являются: малая экономичность, связанная со значительным расходом проводникового материала, труб, распределительных шкафов; большое число защитной и коммутационной аппаратуры; ограниченная гибкость сети при перемещениях ЭП, вызванных изменением технологического процесса; невысокая степень индустриализации монтажа.

Магистральные схемы (рис 2 и 3) целесообразно применять для питания силовых и осветительных нагрузок, распределённых относительно равномерно по площади цеха, а также для питания группы ЭП, принадлежащих одной линии. При магистральных схемах одна питающая магистраль обслуживает несколько распределительных шкафов и крупные ЭП цеха.

Одной из разновидностей магистральных схем является схема БТМ (рис 3). В этом случае внутрицеховая сеть упрощается, так как цеховая КТП может быть выполнена без РУНН. Схемы БТМ широко применяются для питания цеховых сетей механических цехов машиностроительных предприятий с поточным производством. Для обеспечения универсальности сети необходимо питающую магистраль 1 рассчитать на передачу всей мощности трансформатора, распределительные шинопроводы 2 –на максимальную расчётную нагрузку электроприёмников, расположенных на обслуживаемых шинопроводом участка цеха.

Шинопроводом называется жесткий токопровод заводского изготовления напряжением до 1 кВ, поставляемый комплектными секциями.

Согласно схемы БТМ следует проектировать с числом отходящих от КТП магистральных шинопроводов, не превышающим числа установленных на подстанциях трансформаторов. Магистральный шинопровод присоединяется непосредственно к выводам низкого напряжения трансформатора. Длинна магистральных шинопроводов при их номинальной нагрузке и не должна превышать: 220 м при номинальном токе 1600 А и 180 м при номинальном токе 2500 А. При питании от магистральных шинопроводов одновременно силовых и осветительных нагрузок указанная предельная длинна шинопроводов снижается примерно в 2 раза.

При магистральной схеме ЭП могут быть подключены в любой точке магистрали.

Троллейные линии предназначены для питания подъёмно-транспортных механизмов цеха.

Достоинствами магистральных схем являются: упрощёние РУНН трансформаторных подстанций, высокая гибкость сети, дающая возможность перестановок технологического оборудования без переделки сети, использование унифицированных элементов (шинопроводов), позволяющих вести монтаж индустриальными методами. Недостатком является их меньшая надёжность по сравнению с радиальными схемами, так как при аварии на магистрали все подключенные к ней ЭП теряют питание. (Однако введение в схему резервных перемычек между ближайшими магистралями значительно повышает надёжность магистральных схем.) Применение шинопроводов постоянного сечения приводит к некоторому перерасходу проводникового материала.

На практике для электроснабжения цеховых ЭП радиальные или магистральные схемы редко встречаются в чистом виде. Наибольшее распространение имеют смешанные (комбинированные) схемы (рис 4), сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем и пригодные для любой категории электроснабжения. Такие схемы применяются в прокатных и мартеновских цехах металлургической промышленности, в кузнечных, котельных и механосборочных цехах, на обогатительных фабриках и т.п. В смешанных схемах от главных питающих магистралей и их ответвлений электроприёмники питаются через распределительные шкафы РШ или шинопроводы ШРА в зависимости от расположения оборудования в цехе. На участках с малой нагрузкой, где прокладка распределительных шинопроводов нецелесообразна, устанавливаются распределительные шкафы, присоединяемые к ближайшим шинопроводам (распределительным или магистральным). РШ устанавливаются вблизи места расположения ЭП при среднем радиусе отходящих от РШ линий 10-30 м.

В схеме (рис 4) распределительные шинопроводы ШРА и шкафы РШ получают питание от главной питающей магистрали (ШМА). Распределительные шинопроводы ШРА применяются в тех цехах, где возможны частые изменения технологического процесса и перестановки оборудования.

В цехах промышленных предприятий с преобладанием нагрузок I и II категории должны предусматриваться резервные перемычки между соседними подстанциями. На (рис 5) показаны такие схемы резервирования. Шины 0,4 кВ двухтрансформаторных КТП секционируются автоматически выключателем QF3 (рис 5 а). При отключении одного трансформатора питание нагрузок осуществляется от другого трансформатора путём автоматического включения QF3 по схеме АВР или вручную. На однотрансформаторных КТП предусматриваются резервные перемычки между соседними РШ или ШРА.

Пропускная способность резервной перемычки должна быть 30-40% мощности силового трансформатора. При нормальной схема электроснабжения цеховых потребителей резервные перемычки разомкнуты. Перемычки создают удобства при эксплуатации, облегчают проведение послеаварийных ремонтных работ, повышают надёжность внутрицеховых сетей и способствуют снижению потерь электроэнергии, так как в часы малых нагрузок можно питать все ЭП от одного трансформатора, отключив остальные.

На выбор схемы внутрицеховых электрических сетей оказывают большое влияние условия окружающей среды цеха. Они определяются температурой воздуха, влажностью, наличием агрессивных газов или пыли, возможностью возникновения взрыва или пожара. Наиболее эффективным средством защиты электроустановки от разрушающего действия химически активных, пожароопасных и взрывоопасных сред является территориальное удаление электрооборудования. Когда это выполнить невозможно, выбирают такие материалы проводников и изоляции, которые способны длительно противостоять разрушающему действию агрессивной среды. Как правило, для помещений с такими неблагоприятными средами применяют радиальные схемы питания ЭП, коммутационные аппараты которых располагают в отдельных помещениях с нормальной средой.

В цехах промышленных предприятий с пожароопасной средой предусматривают устройства противопожарной автоматики. В этом случае на выводе РШ (ШРА), куда подключены электродвигатели вентиляционных механизмов, устанавливают мощный магнитный пускатель. В цепь катушки пускателя последовательно включают размыкающий контакт датчика противопожарного устройства. Для сокращения зоны распространения огня в случае возникновения пожара в цехе этим контактом отключаются все вентиляционные установки.

Конструктивное выполнение внутрицеховых электрических сетей

Внутрицеховые электрические сети напряжением до 1 кВ различаются между собой по многим конструктивным признакам. Конструкции сетей зависят от материала проводников, способов изоляции, условия окружающей среды, от степени ответственности электроустановки, от расстояния источника питания до потребителя, от характера нагрузки (спокойная, ударная) и других факторов.

По способам изоляции сети напряжением до 1 кВ можно разделить на две большие группы: выполняемые из шин и неизолированных проводов и из изолированных проводов и кабелей. К сетям напряжением до 1 кВ, выполняемым неизолированными проводами, относятся ВЛ, которые на промышленных предприятиях имеют крайне ограниченное применение. Из неизолированных и изолированных шин выполняют шинопроводы. Электропроводки и КЛ относятся к сетям, выполненным из изолированных проводников.

Примерная классификация сетей напряжения до 1 кВ по конструктивным признакам приведена на (рис 6).

3.1 Шинопроводы представляют собой комплектное электротехническое устройство для внутрицеховой электрической сети. Разновидностями магистральных шинопроводов являются открытые шинные магистрали из неизолированных шин, которые прокладываются на высоте 10-12 м по нижнему поясу ферм на изоляторах в цепях небольшой протяжённости на (рис. 1). Открытые шинные магистрали достаточно дёшевы и надёжны. Стоимость их несколько увеличивается за счёт спусков и подъёмов питающих линий и ответвлений. Спуски и подъёмы выполняются изолированными проводами. Открытые шинные магистрали применяются в цехах, где по условиям влажности и пыльности среды невозможно применение комплектных магистральных шинопроводов типа ШМА, предназначенных только для помещений с нормальной средой. Но в связи с тем, что открытые шинные магистрали имеют большую индуктивность по сравнению с комплектными шинопроводами, а, следовательно, и большие потери напряжения, их не следует применять в мощных протяжных сетях. Комплектные шинопроводы изготовляют на заводах электротехнической промышленности. Состоят они из отдельных секций, соединяемые между собой сваркой, болтовыми зажимами или штепсельными разъёмами. Шинопроводы имеют высокую надёжность, длительный срок службы, удобны при монтаже и эксплуатации благодаря жёсткости конструкции шин и коробов, являются самонесущими. Наличие стандартных готовых секций позволяет создать универсальную сеть, к которой можно дополнительно подключать ЭП при изменении технологии производства.

На (рис 7) приведены конструкции шинопроводов разных типов.

Комплектные шинопроводы прменются только для внутренней электропроводки. При необходимости выхода шинопровода за пределы помещения, а также в условиях стесненности, сложных изгибов, в случаях пересечения трубопроводов, строительных конструкций и т.п. удобнее заменять секции магистрального шинопровода кабельными вставками марки АВВ на большие токи (более 1000 А).

Кабели марки АВВ по сравнению с кабелями других марок сечением 240 мм характеризуется повышенным удельным расходом проводникового материала.

Электропроводки.

Электропроводками называют сети постоянного и переменного тока напряжением до 1 кВ, выполняемые изолированными проводами и небронированными кабелями малых (до16 мм ) сечений с резиновой и пластмассовой изоляцией жил с относящимися к ним креплениями и поддерживающими конструкциями. В цехах промышленных предприятий основным конструктивным видом электропроводок является прокладка в лотках, коробах, трубах и на тросах. На (рис 8) показаны варианты открытой электропроводки на лотках, на (рис 9) в коробах. Электропроводки в коробах в отличие от электропроводок в лотках защищают провода и кабели от загрязнений. Короба изготовляют в виде П-образных профилей с перегородками секциями длинной 3 м. В коробах есть планки для крепления уложенных в них проводов и кабелей. Число проводов, прокладываемых в одном коробе, не должно быть более 12. Реже в цехах промышленных предприятий применяется прокладка на роликах и изоляторах.

Скрытая электропроводкаприменяется в конструктивных элементах зданий, в стенах, полах и перекрытиях, в фундаментах оборудования и т.п. и может быть выполнена в трубах, в каналах, образованных в толще бетона, и закладываться в строительные элементы зданий или трубы.

Важным компонентом электропроводок является изоляция проводов, которая изготавливается из резины или полихлорвинилового пластиката.

Изолированные провода и кабели отличаются друг от друга исполнением защитных оболочек. Кабели в отличие от проводов имеют поверх изоляции жил герметичную оболочку (алюминиевую, свинцовую, поливинилхлоридную), предохраняющую изоляцию от неблагоприятного воздействия окружающей среды и служащую механической защитой кабелей.

Исходя из требований экономии меди, ПУЭ рекомендуют во всех случаях применять провода и кабели с алюминиевыми жилами, за исключением производств с взрывоопасной средой категории В-1 и В-1а, где применение проводников с медными жилами является обязательным. Кроме того, медные проводники применяются для механизмов, работающих в условиях постоянных вибраций, сотрясений, а также для передвижных электроустановок.

Если предусмотрена электропроводка в трубах, то во всех случаях, где это допустимо, следует вместо металлических труб применять пластмассовые трубы. Металлические трубы следует использовать во взрывоопасных помещениях и в помещениях с коррозионной — активной средой.

Источник