Шинные конструкции

Шинной конструкцией называют систему неизолированных проводников, укрепленных с помощью изоляторов. Неизолированные проводники дешевле, обладают большей нагрузочной способностью, проще в монтаже и эксплуатации.

В установках всех напряжений применяют, как правило, алюминиевые шины.

В установках до 35 кВ включительно применяют жесткие шины прямоугольного, трубчатого и коробчатого сечения (см. рис.5.1).

Алюминиевые шины прямоугольного сечения выполняют с соотношением размеров поперечного сечения b/h от 1/16 до 1/12. Шины сечения более ( ) мм² не обеспечивают необходимой механической прочности и сложны в монтаже.

На большие токи шины выполняют многополосными из двух и более полос на фазу с прокладками между полосами (равными толщине шины).

 

 

b

 

Рисунок 5.1 – Формы сечения жестких шин

 

Как правило, выполняют не более двух полос в фазе (редко три), т.к. с возрастанием числа полос нагрузочная способность возрастает меньше чем увеличение расхода металла из-за влияния эффекта близости. Кроме того, возникают значительные ЭДУ между полосами при коротких замыканиях.

На большие токи применяют также шины коробчатого и трубчатого сечения. С точки зрения охлаждения предпочтительны лучше шины коробчатого сечения, т.к. теплоотдача осуществляется и с внутренней поверхности. Трубчатые шины сложнее в монтаже, поэтому мало применяются в установках до 35 кВ. Трубчатые шины применяются в электроустановках напряжением 110 кВ и выше, так как шины прямоугольного и коробчатого сечения в этом случае применять нельзя вследствие их интенсивного коронирования.

Жесткие шины окрашиваются эмалевыми красками: фаза А – желтым цветом, В - зеленым, С- красным, 0- белым при изолированной нейтрали или фиолетовым при заземленной нейтрали.

Гибкие шины применяются в распределительных устройствах всех напряжений. Гибкие шины выполняются из многопроволочных алюминиевых (А) или сталеалюминиевых (АС) проводов. На большие токи и в РУ 330 кВ и выше каждая фаза расщепляется на 2, 3 или 4 провода, что уменьшает потери коронного разряда.

Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах между двумя планками, стянутыми стальными шпильками. Нижняя стальная планка с помощью винта жестко закреплена на головке изолятора. Верхняя планка выполняется из немагнитного чугуна или цветного металла для уменьшения потерь от вихревых токов.

Крепление шин на изоляторах может быть жестким или свободным. Для свободного крепления устанавливаются распорные трубки, которые позволяют шине перемещаться продольно. Жесткое крепление выполняют через каждые 30 метров. Между точками жесткого крепления устанавливают шинные компенсаторы из гибких алюминиевых полос.

Для крепления гибких шин применяются штыревые и подвесные изоляторы.

Для прохода шин через стены, перекрытия и перегородки применяют проходные изоляторы, линейные (маслонаполненные или газонаполненные) вводы.

Изоляторы выполняют из закаленного стекла или фарфора.

Изоляторы должны обеспечивать достаточную электрическую и механическую прочность. Электрическая прочность зависит от состояния поверхности. Поэтому изоляторы для внутренней установки (закрытых РУ) имеют гладкую поверхность, для наружной установки - ребристую. Чем выше напряжение, тем выше высота опорных изоляторов или количество подвесных изоляторов.

Механическая прочность характеризуется величиной разрушающей электромеханической нагрузки F_разр. Чем выше F_разр, тем массивнее изоляторы, больше их диаметр.