Вопрос №30. Классификация электрических сетей. Конструкция, маркировка и область применения проводов и кабелей, способы их прокладки.

Основным элементом схемы электроснабжения являются электрические сети, которые по конфигурации разделяются на разомкнутые и замкнутые. Разомкнутые электрические сети делятся на радиальные и магистральные; замкнутые электрические сети – на двусторонние, кольцевые, двойные магистральные, сложнозамкнутые.

Магистральной сетью называется схема питания нескольких главных или цеховых подстанций от одной магистрали с общим отключающим аппаратом со стороны питания. Магистральные сети осуществляют дробление подстанций наиболее экономичным образом, особенно при применении в качестве магистралей линий электропередачи или токопроводов

Магистральные сети в замкнутых электрических сетях в зависимости от особенностей электроснабжения потребителей могут выполняться в виде одиночных и двойных магистралей с односторонним или двусторонним питанием. Разновидностью схем с двусторонним питанием являются магистральные кольцевые и сложнозамкнутые схемы.

Радиальные сети могут применяться в случаях, когдамагистральные сети не дают экономического эффекта или не удовлетворяют заданным требованиям, например, при питании:

крупных сосредоточенных нагрузок, в частности, если питание производится кабельными линиями или линиями, пропускная способность которых недостаточна для одновременного питания нескольких подстанций;

средних и крупных обособленных нагрузок;

ударных и резко колеблющихся нагрузок (электропечных подстанций, прокатных станов и т.п.).

Радиальные сети обладают большей гибкостью и удобством в эксплуатации, поскольку место повреждения может быть обнаружено быстрее и проще.

Радиальные сети бывают одноступенчатые, когда территория предприятия невелика и распределяемая мощность также мала, двухступенчатые, когда применяются промежуточные распределительные пункты, питающие радиальные сети другой ступени. В таком случае освобождаются более крупные подстанции, например главные понизительные подстанции (ГПП), от большего числа присоединений.

По конструкции электросети разделяются на электропроводки, токопроводы, кабельные и воздушные линии электропередач.

Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с ПУЭ [1].

Токопроводом называется устройство, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии, состоящее из неизолированных или изолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций.

Кабельной линией называется линия для передачи электроэнергии или отдельных ее импульсов, состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями.

Воздушной линией электропередачи до 1 кВ называется устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным при помощи изоляторов и арматуры к опорам или кронштейнам, стойкам на зданиях и инженерных сооружениях (мостах, путепроводах и т.п.).

Электропроводки в электрических сетях до 1000 В бывают наружными и внутренними, с защищенными и незащищенными изолированными проводами, открытые и скрытые. Открытые проводки могут быть стационарными, передвижными и переносными. Во всех случаях необходимо полное соответствие типов проводки свойствам среды, особенно химически агрессивной, пожаро- и взрывоопасной.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО ПРОВОДАМ И КАБЕЛЯМ

Для передачи электрической энергии непосредственно к потребителям широко используются провода и кабели [46].

Провод – кабельное изделие, содержащее одну неизолированную или одну и более изолированных жил, которые в зависимости от условий прокладки и эксплуатации могут быть покрыты неметаллической оболочкой и (или) оплеткой, либо одну изолированную или несколько изолированных друг от друга проволок, имеющих общую обмотку и (или) оплетку из изолирующего материала.

Кабель – кабельное изделие, содержащее одну или несколько изолированных жил (проводников), заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации накладывается защитный покров.

Провода и кабели маркируются в зависимости от того, из каких материалов выполнены токоведущие жилы. В обозначении маркировки провода первая буква «А» означает, что провод имеет алюминиевую жилу. Если обозначение маркировки провода начинается с другой буквы (например, ППВ, ПР, ПРП и др.), то это означает, что данный провод имеет медную жилу. Провода с резиновой изоляцией имеют в условном обозначении букву «Р», стоящую, как правило, после буквы «П» (провод). Провода с полихлорвиниловой изоляцией имеют в условном обозначении букву «В». Медные гибкие провода в своем условном обозначении имеют букву «Г» (гибкие).

Жилы проводов имеют стандартные сечения. Наиболее распространенными из них являются сечения: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 185; 240; 300; 400 мм². Назовем наиболее распространенные марки проводов. Провода и шнуры с резиновой изоляцией в оплетке из волокнистых материалов: ПР, ПРГ, ПРПГ, ПРПГУ, АПР, ПРТО, АПРТО, ПРГН; провода с полихлорвиниловой изоляцией: ПВ, АППВ, ППВ, ПГВ, АПВ, ППГВ, ППВС, АППВС; провода, имеющие металлическую или иную оболочку, которая защищает изоляцию от механических повреждений: ПРП, ПРРП, ПРПВ, ПРВ, АПРВ, ПРВД, ШРПЛ, ШРПС, ПРШП. Провода теплостойкие: ПРКС, ПРБС, ПТГ, ПРКТ, ПРКА с температурой нагрева изоляции от 108 до 250 °С и др.

Для питания электроэнергией мощных потребителей в «тяжелых» условиях и средах, как правило, используются кабели. В зависимости от назначения и конструкции кабели маркируются буквенными символами, расшифровка которых приведена в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

 

 

 

Контрольные кабели имеют в маркировке букву «К», например, КАБГ – контрольный кабель с медной жилой, алюминиевой оболочкой, бумажной изоляцией и голой броней.

Наиболее распространены кабели с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке: СРГ, СРБ, САРБ, СРБГ, АСПГ, СРПГ; в полихлорвиниловой или найритовой оболочке: ВРГ, ВРБ, АВРГ, НРГ, АНРБ; с пластмассовой изоляцией: ВВГД, АВВГД, ВБВ, АВБВ, АВВ, АВтВ, ВВ, ВБВнг (оболочка пониженной горючести), ЦСБУ, АЦСБУ; с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке: СГ, АСГ, АСГТ, СБ, СП, СПГ; в алюминиевой оболочке: АГ, ААГ, АБГ, АП, АПГ, ААПГ.

При выборе марок проводов, шнуров и кабелей руководствуются назначением и рабочим напряжением; характером окружающей среды, в том числе такими ее свойствами, как пожаро- и взрывоопасность и агрессивность; способом прокладки; ценностью сооружения и его архитектурными особенностями; условиями электробезопасности и пожарной безопасности при эксплуатации сети. Так, по условиям пожаро- и взрывобезопасности [1] во взрывоопасных зонах В-I и В-Iа должны использоваться провода и кабели только с медными жилами. Во взрывоопасных зонах остальных классов допускается применять провода и кабели с алюминиевыми жилами в том случае, если соединения и оконцевания производятся пайкой, сваркой или опрессовкой и если у машин, аппаратов и приборов есть вводные устройства и контактные зажимы, предназначенные для присоединения проводов и кабелей с алюминиевыми жилами.

Провода и кабели должны иметь изоляцию, соответствующую напряжению сети, а защитные оболочки – условиям и способу прокладки. В пожаро- и взрывоопасных зонах изоляция провода и кабеля должна соответствовать номинальному напряжению сети, но быть не ниже 500 В.

Во взрывоопасных зонах всех классов допускается применение проводов и кабелей с резиновой, полихлорвиниловой и бумажной изоляцией. В пожароопасных зонах для электропроводок рекомендуется применять провода и кабели (бронированные и небронированные) с алюминиевыми и медными жилами, оболочками и покровами из материалов, не поддерживающих горения. Применение проводов и кабелей с полиэтиленовой изоляцией и оболочкой запрещается в пожаро- и взрывоопасных зонах всех классов.

Кабели, прокладываемые во взрывоопасных зонах всех классов открыто (на конструкциях, стенах, в каналах, туннелях и т.п.), не должны иметь наружных покровов и покрытий из горючих материалов (джута, битума, хлопчатобумажной оплетки и т.п.), а кабели для напряжения выше 1000 В, кроме того, должны быть бронированными. Применение кабелей с алюминиевой оболочкой в зонах В-I и В-Iа запрещается.

Допустимые способы прокладки кабелей и проводов во взрывоопасных зонах приводятся в табл. 1.2.

Таблица 1.2

 

Для искробезопасных цепей во взрывоопасных зонах любого класса допускается перечисленные в табл. 1.2 способы прокладки кабелей и проводов.