Содержание лекции:

- способы прокладки воздушных и кабельных линий, токопроводов.

Цель лекции:

- изучение способов транспорта электроэнергии по территории предприятия.

Транспорт электроэнергии по территории предприятия в системах электроснабжения осуществляется: воздушными и кабельными линиями, токопроводами.

Воздушные линии электропередач для канализации электроэнергии по территории применяют редко.

Кабельная прокладка является основной для промышленных предприятий и городов, что объясняется меньшими размерами коридора прокладки (и даже, в отдельных случаях, его отсутствием), большей надежностью, отсутствием грозовых помех.

Проектирование и сооружение кабельных линий (КЛ) должны произво­диться с учетом развития сети, ответственности и назначения линии, характера трассы, способа прокладки, конструкций кабелей. Трассы КЛ следует прокладывать по возможности в грунтах, не агрессивных по отношению к металлическим оболочкам кабелей. При выборе трассы КЛ стараются достичь наименьшего расхода кабеля и обеспечить его защиту от механических повреждений, коррозии и вибрации, повреждения электрической дугой при замыкании в соседнем кабеле.

Кабели при подземной прокладке располагают в траншеях, блоках, кана­лах, туннелях и коллекторах; выше нулевой отметки на эстакадах и в галереях, на тросах, конструкциях, стенах.

При прокладке кабелей напряжением до 10 кВ в земле рекомендуется в од­ной траншее помещать не более шести силовых кабелей. При большем коли­честве рекомендуется прокладывать кабели в блоках или в траншеях с расстоянием между группами не менее 0,5 м.

Прокладка кабелей в траншеях наиболее проста и дешева. Она экономич­на по такому важному показателю, как расход цветного металла, так как при прокладке в земле в результате лучшего охлаждения пропускная способность кабеля увеличивается по сравнению с другими способами прокладки. На рисунке 15 приведены примеры кабельных траншей с расположением в них одиночного кабеля и четырех силовых кабелей одного напряжения и принадлежности (назначения).

Прокладку в траншеях не рекомендуется применять:

1) на участках с большим количеством кабелей и там, где возможна разливка горячего металла или разрушающе действующих жидкостей;

2) при большой насыщенности территории подземными и наземными технологическими и транспортными коммуникациями и другими сооружениями;

3) в почвах, содержащих большое количество веществ, разрушающе действующих на оболочки кабелей;

4) в местах, где блуждающие токи достигают опасных значений, большие механические нагрузки на поверхность земли, возможно частое разрытие грунта.

Рисунок 15 – Расположе­ние кабелей в кабельных траншеях

Прокладка кабелей в блоках рекомендуется в следующих случаях: в местах пересечения с железными и автомобильными дорогами; в условиях стеснен­ности по трассе (при большом числе других подземных коммуникаций и со­оружений); при вероятности разлива металла или агрессивных жидкостей в местах прохождения кабельных трасс; при прокладке кабельных линий в аг­рессивной по отношению к оболочке кабелей грунтах; при необходимости защиты кабелей от блуждающих токов.

Для сооружения блоков применяют: двух- и трехканальные железобетон­ные панели, предназначенные для прокладки в сухих, влажных и насыщен­ных водой грунтах; асбоцементные трубы для зашиты кабелей от блуждающих токов; керамические трубы для зашиты кабелей в агрессив­ных и насыщенных водой грунтах (при необходимости можно и в сухих грун­тах); полимерные трубы (см. рисунок 16). Каждый кабельный блок должен иметь 10 % резервных каналов, но не менее одного канала.

а) б)

а – блоки из железобетонных панелей; б – блоки из асбоцементных или

полимерных труб.

Рисунок 16 – Прокладка кабелей в блоках

Кабельным сооружением называется помещение, специально предназначенное для размещения в нем кабелей, кабельных муфт, а также маслоподпитывающих аппаратов и другого оборудования, предназначенного для обеспечения нормальной работы маслонаполненных кабелей. К кабельным сооружениям относятся: кабельные туннели, каналы, короба, блоки, шахты, этажи, двойные полы, кабельные эстакады, галереи, камеры, подпитывающие пункты.

Кабельные туннели (см. рисунок 17) и коллекторы рекомендуется со­оружать в городах и на предприятиях с уплотненной застройкой территории или при большом насыщении территории подземными инженерными коммуникациями, а также на территориях больших металлургических, машиностро­ительных и других предприятий. Кабельные туннели сооружают, как правило, при числе прокладываемых кабелей от 20 и до 100. Достоинствами туннельной прокладки кабелей можно считать экономию территории предприятия, возможность прокладки кабелей очередями в любое время года, удобный осмотр и легкое проведение ремонтных работ независимо от погоды и времени года. Недостатком этого вида прокладки является высокая стоимость туннелей.

Рисунок 17 – Кабельный туннель с двусторонним расположением кабелей

Одним из наиболее экономичных решений при большом количестве кабелей на одной трассе является сооружение кабельных эстакад (см. рисунок 18) и галерей (см. рисунок 19). Эстакады обычно применяются при 15-20 кабелях, галереи – при большем числе кабелей. Конструкция стен, крыш и навесов галерей и эстакад выбирается так, чтобы кабели были надежно защищены от нагрева, вызванного солнечным излучением.

Рисунок 18 – Эстакада с двухсторонней прокладкой кабелей

Рисунок 19 – Кабельная галерея с двухсторонней прокладкой кабелей

Токопроводы. В зависимости от вида проводников токопроводы подразделяют на гибкие (при использовании проводов) и жесткие (при использовании жестких шин).

В сетях 6-10 кВ промышленных предприятий экономически целесообраз­но применять гибкие или жесткие токопроводы при передаваемой мощности 15-40 МВА на напряжении 6 кВ и 20-70 МВА на 10 кВ.

Ответвления от шинопроводов высокого напряжения могут существенно снизить их надежность и поэтому применяются относительно редко. В шинопроводах высокого напряжения чаще всего применяются открытые неизолированные шины из алюминия или алюминиевых сплавов повышенной прочности с плоским, коробчатым или трубчатым сечением (см. рисунки 20, 21).

	а) б)
Рисунок 20 – Варианты плоского расположения шин в шинопроводах высокого напряжения	а – подвесной; б – опорный. Рисунок 21 – Токопровод с треугольным расположением шин, с коробчатыми шинами

Шинопроводы могут прокладываться на открытом воздухе (подвешиванием на опорах, с пролетами 6-12 м) или в шинных галереях, коридорах и туннелях (подвешиванием к потолку или консолям, креплением к опорным изоляторам, установленным на стенах, консолях и т.п.).

Основными достоинствами токопроводов высокого напряжения по сравнению с КЛ считают меньшую стоимость проводников и изоляции, а также меньшую стоимость строительной части, особенно в случае открытых подвесных токопроводов. Один токопровод напряжением 10 кВ с трубчатыми шинами, с сечением одной фазы 1900-7500 мм² (с длительным током 2280-7520 А) может заменить соответственно 9-28 параллельных кабелей сечением 3х240 мм².

Преимущества токопроводов по сравнению с кабельными линиями: большая надежность, в основном из-за отсутствия кабельных муфт; меньшие стоимость и трудоемкость изготовления; лучшие условия эксплуатации, так как возможен визуальный осмотр; большая перегрузочная способность благодаря лучшим условиям охлаждения.

Недостатки токопроводов: большее индуктивное сопротивление, что вызывает дополнительные потери напряжения; различное сопротивление фаз приводит к несимметрии напряжения фаз протяженных токопроводов при токах 2,5 кА и более; дополнительные потери электроэнергии в шинодержателях, арматуре и конструкциях при токах 1 кА и более от воздействия магнитного поля; укрупнение единичной мощности токопровода по сравнению с несколь­кими кабельными линиями; большие габаритные размеры (отчуждение территории под ГТ 18 м), недостаточная стойкость к воздействию химически активной среды.