Многоамперные сети постоянного тока.
В
сетях электролизных установок токи
достигают 200 кА. Выполняются эти сети в
основном шинами прямоугольного сечения.
Они бывают открытого типа и шинопроводы
постоянного тока ШМАД, они выполняются
на токи : 1600, 2500, 3200, 5000 А. В этих сетях
никаких эффектов не происходит.
Сети для передвижных электроприемников.
Передвижные электроприемники на промышленных предприятиях – краны, тельферы, кран-балки. Для питания сетей применяют:
троллеи открытого типа;
троллейные шинопроводы .
Троллеи открытого типа :
На стене на изоляторах крепятся стальные уголки 50х50х5, а на большие токи 75х75х8. На кране есть токосъемы, которые прикасаются к уголкам.
В
последнее время для кранов стали
применять троллейные шинопроводы ШТМ
73 на токи 250, 400 А (шинопровод троллейный
с медными шинами); ШТА с алюминиевыми
шинами на ток 250, 400 А. При большой длине
цеха происходит большая потеря напряжения
в стальных троллеях, поэтому питание
троллей надо подводить в середину или
делить их на части (см. рисунок).
Такие сети разрешено применять в нормальном помещении и корозийном помещении, кроме пожароопасных и взрывоопасных помещений. В помещении классов П-I, B-I, B-Ia, B-II применение троллей запрещается и передвижные электроприемники питаются гибким шланговым кабелем КГН.
Сети для установок повышенной частоты.
Применение частот выше 50 Гц предъявляет некоторые особые требования к электрическим сетям. При повышенных частотах резко проявляются все три эффекта (поверхностный, близости и переноса мощности) даже при токах меньше 1000 А.
С увеличением частоты питающего тока, уменьшается глубина проникновения электромагнитной волны в проводник, которая определяется для плоской шины:
где
-частота
питающих сетей;
[г/см] - магнитная проницаемость вакуума;
магнитная
проницаемость металла проводника;
удельное
сопротивление металла проводника;
;
.
Алюминиевые проводники применять более
выгодно, т. к.
.
Некоторые данные по
:
для алюминиевых шин
f , Гц 50 500 1000 10000
, [ мм ] 13.5 4,3 3,0 0,9
В проводниках круглого сечения фронт
электромагнитной волны по мере
прохождения вглубь проводника сужается.
Следовательно, глубина проникновения
для таких проводников увеличивается.
При сечениях до 16
при
частоте до 1000 Гц можно применять
обыкновенные кабели и провода для сетей
повышенной частоты, а по мере увеличения
сечения
уменьшается и для сечения 3х240
будет
увеличиваться до 8 (
) при f=10000 Гц.
В связи с этим для сетей повышенной частоты необходимо ограничить сечение проводников до 95 . А при необходимом применении более мощных проводников необходимо применять кабели следующей конструкции:
Кабель с бифилярной
концентрической системой.
Если система трех фазная, то будет три таких кабеля.
В кабелях такой конструкции ток протекает по обоим
ветвям (внутренней и наружной ) и индуктивное сопро-
тивление при высоких частотах резко снижается.
Такие кабели достаточно дорогие, поэтому приходится
наряду с кабелями применять шинопроводы.
Эпюра плотности тока:
Ток протекает по торцевой поверхности. Толщина шины не имеет значения, но по механической прочности она должна быть не менее 6 мм. Чтобы увеличить глубину протекания тока необходимо применить шины, которые располагаются следующим образом (см. рис.1). При расстоянии до 10 мм ток переходит на длинные стороны, за счет эффекта близости. Если двух шин не хватает по сечению (т. е. если ток больше ), то следует применять систему из трех шин , тогда загружены будут следующим образом (см . рис. 2).
При трех фазной системе необходима схема спаренных фаз, но уменьшается допустимый ток, протекающий по ним.