Шины распределительных устройств

Основное электрооборудование электростанций и трансформаторных подстанций соединяется между собой проводниками, которые образуют токоведущие части (ТВЧ) электроустановок. Токоведущие части в РУ напряжением 35 кВ и выше обычно выполняются сталеалюминевыми проводами типа АС.

В цепях линий 6 (10) и 0,4 кВ применяются алюминиевые прямоугольные шины или шины коробчатого сечения (рис. 3.11).

 

 

Медные шины из-за их высокой стоимости применяются крайне редко, даже при токах до 3000 А. Шины коробчатого сечения рекомендуется применять при больших токах, так как из-за поверхностного эффекта потери электроэнергии в них минимальны, и они имеют лучшие условия охлаждения, чем прямоугольные.

Например, при расчетном токе 2600 А нужны алюминиевые шины из трех параллельных полос общим сечением 3 × 60 × 10 = 1800 мм², способные пропустить ток 2650 А, или коробчатые шины сечением 2 × 695 = 1390 мм² с допустимым током 2670 А. В данном примере плотность тока в шинах прямоугольного сечения составляет 1,47 А /мм², а в шинах коробчатого сечения – 1,92 А /мм².

Сборные и соединительные шины в сетях 6 (10) кВ крепятся на опорных фарфоровых изоляторах. Соединение шин выполняется сваркой или при помощи болтов. Шинодержатели, с помощью которых шины крепятся к изоляторам, допускают продольное перемещение шин при их нагреве. Концы шин на изоляторе имеют скользящее крепление через продольные овальные отверстия и шпильку с пружинящей шайбой, как это показано на рис. 3.12.

В местах присоединения к аппаратам шины изгибают или устанавливают компенсаторы, чтобы возникающие в шинах усилия не передавались на электрический аппарат. При большой длине шин устанавливают компенсаторы из тонких полосок того же металла, что и шины.

Присоединение алюминиевых шин к медным контактам электрических аппаратов производится при помощи переходных зажимов, предотвращающих образование электролитических пар медь – алюминий.

Для удобства эксплуатации и для защиты от коррозии шины окрашивают в соответствующие цвета.

Выбор гибких и жестких шин

 

Согласно ПУЭ, сборные и соединительные шины выбираются по допустимому нагреву и проверяются на термическую и динамическую стойкость.

Выбор шин по нагреву

Выбор шин по нагреву производится по допустимому току. При этом учитываются не только нормальные, но и послеаварийные режимы, а также режимы работы во время ремонтов и возможность неравномерного распределения тока между секциями шин.

Условие выбора шин I_max ≤ I _ДОП,

где I_max –расчетный максимальный ток в шинах, А;

I _ДОП – допустимый ток для шин выбранного сечения с учетом поправки

           при расположении шин плашмя или при температуре воздуха, от-

           личной от 25⁰С.

Приведенные в ПУЭ допустимые номинальные значения тока I _{ДОП.НОМ} соответствуют горизонтальной прокладке шин при расположении большей грани полосы в вертикальной плоскости, как это показано на рис. 3.13.

При горизонтальной прокладке шин плашмя допустимый ток следует уменьшить на 5% при ширине полос до 60 мми на 8% для полос большей ширины, так как охлаждение шин в этом случае ухудшается.

При температуре воздуха, отличной от 25⁰С, вводится температурная поправка

,

где t _ДОП – допустимая температура нагрева шин;

   t _Ф – фактическая температура шин;

t _Н.0 – стандартная температура воздуха, принимаемая равной 25⁰С.

Так как для неизолированных проводов и окрашенных шин допустимая температура поверхности шин t _ДОП принимается равной 70⁰С, то