Цеховые сети в помещениях неопасных по пожару и взрыву.

Основная тенденция при прокладки сетей в таких помещениях - отказ от скрытой прокладки и переход от скрытой прокладки к открытой.

При радиальной схеме применяют провода типа АПВ, АППВ, которые прокладываются в лотках, а в помещениях с коррозийной средой прокладываются в пластмассовых трубах, при больших мощностях применяют кабели ААШв, ААВГ, АВРГ, АНРГ.

При магистральной схеме применяются шинопроводы:

1. магистральный – ШМА 4, на токи 1250, 1600, 2500, 3200 А;

2. радиальный – ШРА 4, на токи 100, 250, 400, 630 А.

Для пыльных помещений применяют шинопроводы с пылеуплотнением – ШРПУ 3, на токи 100, 250, 400, 630 А.

Требование к электросетям коррозийных помещений: применяются провода и кабели, которые прокладываются в пластмассовых трубах или подвешиваются на тросах.

Многоамперные сети.

Многоамперные – это сети, когда ток, протекающий в этих сетях, превышает 1кА. Это сети питания крупных печей и сварочных установок (до 1 кВ), магистральные сети, а в установках выше 1 кВ сети между трансформатором ГПП и РУ 10 кВ.

При протекании тока выше 1 кА появляется ряд эффектов, которые в обычных сетях не учитываются:

• поверхностный эффект

• эффект близости

Эти два эффекта приводят к вытеснению тока на поверхность проводников и увеличению сопротивления. Многоамперные сети выполняются алюминиевыми шинами круглого, трубчатого, прямоугольного или коробчатого сечения.

Рассмотрим эти эффекты на примере прямоугольного сечения:

1. Н а краях шины плотность тока примерно в два раза больше, чем в середине, поэтому возникает коэффициент добавочных потерь

, где R₀ – сопротивление постоянному току;

- сопротивление переменному току.

для уединенной шины: К_Д=К_П,

где К_п – коэффициент поверхностного эффекта.

Для шины 100x10 мм К_Д=К_П=1.175.

При расположении рядом двух или нескольких шин возникает еще и эффект близости.

2. По шинам течет ток разного направления.

, где К_б – коэффициент близости.

К_б может быть положительным и отрицательным.

Положительный, если распределение плотности тока по сравнению с уединенной шиной выравнивается; К_б<1-эффект положительный, для данного положения шин.

3. «Две шины с одинаковым направлением тока».

•

•

Кд=1,36, К_б  1 - для этого случая эффект является

отрицательным

4 .

•

Кд – еще больше увеличивается, Кд=1,87, К_б  1

5.

Кд = 1,2 ; К_б  1

•

•

Н

А

А

А

А

А

А

А

аиболее оптимальное расположение случай 2 (схема. Бифиляра) - уменьшает сопротивление сети.

6.

•

•

•

•

•

•

•

Кд = 1,6 Кд = 2,03

Когда число шин 4 и более, шины можно располагать по сторонам квадрата уменьшая Кд, но данное расположение не удобно в эксплуатации и при большем числе шин применяются другие схемы

А Х А Х

•

•

+

+

Делают схему близкой к бифилярной

Н К Н К

В трех фазных сетях дополнительно появляется эффект переноса мощности, который поясним на примере схемы рис. 1

 м =к х

r r Две цепочки с одинаковыми параметрами расположены

рядом, между ними существует электромагнитная связь.

I1

U1 x=L  x I2 U2

Рис. 1

1 случай U = U , тогда I = I = ,

где к – коэффициент магнитной связи.

2 случай U = -U , тогда I = I = .

В случае трех фазной сети U = U

I = ;

I =

Ток в опережающей фазе становиться меньше чем ток в отстающей фазе. Этот эффект называется эффект переноса мощности. Токи в фазах становятся разными, кроме того нарушается угол 120 градусов т.к. токи стремятся к бифиляру, система становиться несимметричной как по току, так и по фазе, в многоамперных сетях токи в фазах могут резко отличаться друг от друга.

r₁ , r₂ – вносимое активное и индуктивное сопротивление из опережающей фазы в отстающую.

Чтобы уменьшить этот эффект, необходимо расположить фазы по треугольнику.

Эффект будет, но будет симметричный и токи в фазах будут одинаковы.

С

С

При расположении фаз в оной плоскости наименьший ток будет в фазе А, а максимальный будет зависеть от коэффициента мощности цепи.

Если cos  0,87 то максимальный ток будет в фазе В;

Если cos  0,87 то максимальный ток будет в фазе С;

Если cos = 0,87 то в фазе В и С токи будут одинаковыми.

Располагать по вершинам треугольника достаточно трудно, поэтому существует ряд схем для многоамперных сетей 3-х фазного тока:

1 Схема расщепленных фаз 2 Схема с переплетенными фазами

А А А В В В С С С А В С А В С

1. Эта схема является наиболее нерациональной, т.к. все явления резко проявляются, она допустима при числе шин до трех и применяется в много амперных сетях выше 1000В, когда по условиям изоляции нельзя приблизить друг к другу фазы.

2. Она обладает лучшими качествами, чем первая схема , т.к. снижается поверхностный эффект и эффект близости, но эффект переноса мощности остается, т.к. шины располагаются близко друг к другу.

3 Схема с прямыми и обратными проводами

А Х А Х В У В У С Z C Z

3) Эта схема обладает наиболее низким коэффициентом добавочных потерь Кд = 1,02 – 1,04.

Недостатки схемы: разбивая фазы на начало и концы – увеличиваем расход металла на данные сети.

Такие схемы применяются в промышленности в коротких сетях дуговых и рудно-термических печей.

Т

КС здесь протекают токи до 10 кА.

ДСП

4 Схема спаренных фаз.

А В В С С А Каждая фаза разбивается на две половинки.

Перенос мощности становиться симметричным по

всем трем фазам и уравновешенным.

Эта схема является наиболее оптимальной, в максимальной степени гасятся все три эффекта.