Условия прокладки кабельных линий

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 13Следующая ⇒

Кабельные линии находят преимущественное применение в условиях промышленной и городской застройки, т. е. в районах, где прокладка ВЛ встречает большие затруднения. В городах и промышленных зонах КЛ прокладывают, как правило, в земле (траншеях) по непроезжей части улиц (под тротуарами) и по техническим полосам (газоны с кустарниковой посадкой).

На территориях, насыщенных подземными коммуникациями, прокладку КЛ выполняют в коллекторах и туннелях. При пересечении проезжей части улиц КЛ прокладывают в блоках или трубах.

Марки кабелей, рекомендуемые для прокладки в земле (траншее), в воздухе и воде приведены в табл. 14-17.

Таблица 14 – Прокладка маслонаполненных кабелей и кабелей с пластмассовой изоляцией 110-220 кВ

Условия прокладки	На участках с разностью уровней не более 20-25 и без применения стопорных муфт	На участках без ограничения разностей уровня
маслонаполненные	маслонаполненные	с пластмассовой изоляцией
В туннелях и каналах зданий без применения механизированной прокладки	МНС, МНАШв, МНАгШв	-	АПвПс
В земле (траншеях), если кабель не подвергаетсярастягивающим усилиям и внешним механическим воздействиям	МНСА, МНСШв, МНАгШВу, МНАШву	-	АПвП, АПвПС
В земле, в болотистой местности, где требуется дополнительная механическая защита кабеля, под водой	МНСК	-	-
В стальном трубопроводе с маслом под давлением, прокладываемом в туннеле, земле и под водой	-	МВДТ	-

Таблица 15 – Марки кабелей, рекомендуемые для прокладки в земле (траншеях)

Коррозионная активность земли	Кабель прокладывается на трассе	Марки кабелей
С бумажной пропитанной изоляцией	С пластмассовой и резиновой изоляцией и оболочкой
В процессе эксплуатации не подвергающиеся растягивающим уилием	В процессе эксплуатации подвергающиеся значительным растягивающим уилиям	В процессе эксплуатации не подвергающиеся растягивающим усилиям
Нижняя	Без блуждающих токов	ААШвУ, ААШпУ, ААБлУ, АСБУ, ААШпсУ	АСПлУ, АСПУ	АВВГ, АПВГ, АПВПГ, АПБбШв, АВБбШв, АпсБбШв, АВАШв, АпваШв, апСвГ
С наличием блуждающих токов	АОСБУ, ААШаУ, ААШпУ, ААБ2Лу, ААШпсУ, АСБУ,
Средняя	Без блуждающих токов	АСБлУ, ААШпУ, ААБлУ, ААБ2Лу, АСБУ	АСПлУ, АСПУ
С наличием блуждающих токов	ААШпУ, ААШвУ, ААБ2Лу
Высокая	Без блуждающих токов	асбЛу, асб2Лу, аашПСу, аашПу	АСПлУ, АСПУ
С наличием блуждающих токов

Примечания.

1. При определении степени коррозионной активности среды к алюминиевым оболочкам кабелей следует руководствоваться требованиями ГОСТ 9.015–74.

2. Значительные растягивающие усилия возникают в процессе эксплуатации кабелей, проложенных в насыпных, болотистых, пучинистых и многолетнемерзлых грунтах, в воде, а также на вертикальных участках.

Таблица 16 – Марки кабелей, рекомендуемые для прокладки в воздухе

Область применения	С бумажной пропитанной изоляцией в металлической оболочке	С пластмассовой и резиновой изоляцией и оболочкой
При отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации	При наличии опасности механических повреждений в эксплуатации	При отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации	При наличии опасности механических повреждений в эксплуатации
Прокладка в помещениях, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах, производственных помещениях и др.:		-
Сухих	АОСБГУ, ААГУ, ААШвУ, ААШпсУ	-	АВВГ, АПвВГ	АВБбШв, АВАШв
Сырых, частично затапливаемых, при наличии средысо слабой коррозионной активностью	ААШвУ, ААШпсУ	-	АВВГ, АПвВГ	АВБбШв, АВАШв
Сырых, частично затапливаемых, при наличии среды со средней и высокой коррозионной активностью	ААШвУ, ААШпсУ	-	АВВГ, АПвВГ	АВБбШв, АВАШв
Прокладка в пожароопасных помещениях	АОСБГУ, ААГУ, ААШвУ,	-	АПсВг
Прокладка во взрывоопасных зонах классов:		-
В-I, B-Ia	СБГУ	-	ВВГ	АВБбШв
В-Iг, B-II	АСБГУ, ААШвУ, ААШпсУ	-	АВВГ	АВБбШв
В-Iб, B-IIа	ААГУ, АСГУ, ААШвУ, ААШпсУ	-
В-Iб, B-IIа	ААГУ, АСГУ, ААШвУ, ААШпсУ	-
Прокладка на эстакадах:
Технологических	ААШвУ, ААШпсУ		АВВГ, АПсВГ, АПвВГ, АПВГ, АВААШв	АВБбШв
Специальных кабельных	ААШвУ		АВБбШв
По мостам	ААШвУ, ААШпсУ		-
Прокладка в блоках	СГУ, АСГУ	СГУ, АСГУ	АВВГ, АпсВГ, АПвВГ, АПВГ

Таблица 17 – Марки кабелей, рекомендуемые для прокладки в воде и шахтах

Условия прокладке	С бумажной пропитанной изоляцией в металлической оболочке
При отсутствии опасности механических повреждений в эксплуатации	В процессе эксплуатации не подвергаются значительным растягивающим усилиям	В процессе эксплуатации подвергаются значительным растягивающим усилиям
В воде	-	-	СКлУ, АСКлУ, ОСКУ, АОСКУ
В шахтах	ААШвУ, ААШпсУ	СбиУ, ААШвУ, ААШпсУ	СПл

Контрольные вопросы:

1. Дать характеристику воздушной линии.

2. Дать характеристику кабельной линии.

3. Какие отличия технических показателей различных воздушных линий..

4. Условия прокладки кабельной линии.

Лабораторная работа №5

КОММУТАЦИОННЫЕ АППАРАТЫ ДО И ВЫШЕ 1000 В.

Цель: изучение коммутационных аппаратов до и выше 1000 в.

Подготовка к работе:

1. Пройти инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

2. Ознакомиться с описанием работы, краткими теоретическими сведениями.

3. Изучить описание и принцип действия коммутационных аппаратов.

Коммутационный аппарат - это аппарат, с помощью которого коммутируется электрический ток (цепь замыкается и размыкается). Так же их разделяют на аппараты до 1000В и после 1000В.

Коммутационные аппараты до 1000В

1. Контактор – аппарат, имеющий электрический привод, предназначен для частого выключения и включения. Этот коммутационный аппарат не может защитить оборудование от тока КЗ, для этого с ним дополнительно устанавливается плавкий предохранитель или рубильник.

2. Рубильник - выключатель ручного привода, с его помощью можно коммутировать электрический ток, не более той силы, которая указана на аппарате.

3. Магнитный пускатель – аппарат, имеющий встроенное тепловое реле, сделанное из биметаллической пластины. Пластина нагревается от тока, и если допустимое напряжение растет, она отключает аппарат.

4. Автоматический выключатель – выключатель, предназначенный для защиты оборудования от короткого замыкания. Для этого в аппарате встроено электромагнитное реле, с помощью которого, при повышении напряжения выбивается защелка отключающей пружины.

5. Силовая сборка - силовой щиток, который можно ставить возле оборудования, которое от него питается. Это позволяет сэкономить на электрокабеле и панели РУ-0, 4 кВ.

Коммутационные аппараты выше 1000В

1. ОД (отделитель) - аппарат разъединитель, имеет автоматическое отключение. Автоматом отделяет неисправное оборудование от электросети, после того как с участка напряжение снимается или подается опять при помощи АПВ.

2. Короткозамыкатель - коммутационный аппарат, имеет автоматическое включение. Используют в схемах защиты трансформатора, который не имеет постороннего выключателя. Короткозамыкатель может работать только совместно с ОД.

3. Разъединитель - аппарат, который служит для разборки схемы (создает видимый разрыв), так же с его помощью можно отключать токи небольшой величины. Такой аппарат до 110 кВ имеет ручной привод, а после 220 кВ только электрический.

4. Выключатель нагрузки - аппарат, который имеет три полюса и ручной привод. Предназначен для отключения тока от 5-10 кВ. На сегодняшний день такие аппараты уже не используются.

5. Предохранитель - аппарат однократного действия, защищает оборудование от превышающего тока, которое разрешено для данного устройства. На сегодняшний день предохранители выше 1000В применяют только в трансформаторах.

6. Выключатель – коммутационный аппарат, с помощью которого включают и отключают нормальный (нагрузочный) ток, от тока короткого замыкания. Основной элемент аппарата - дугогасительная камера, с помощью которой происходит гашение электрической дуги.

Коммутационные аппараты до 1000В

Контактор

Контакторы постоянного тока строятся, как правило, однополюсными, но на токи до 40 А, а в отдельных сериях на токи до 100-160 А выполняются и многополюсными с различными комбинациями главных контактов.

Главные контакты в большинстве конструкций - рычажного типа. Вращение контакта выполняется на призме (р токоподвод осуществляется гибкой связью, выполненной либо из переплетенных тонких медных проволок, либо набранной из медных шинок толщиной 0, 1 мм. Характерным для контакторов постоянного тока является расположение контактов на плече, большем, чем плечо якоря магнитной системы. Зазор контактов составляет 8-20 мм. Ход магнитной системы, соответствующий этому зазору, 3 - 8 мм.

На большие токи главные контакты во многих сериях выполняются двухступенчатыми и состоят из основных и дугогасительных контактов.

Дугогасительные системы устроены на принципе гашения электрической дуги поперечным магнитным полем в дугогасительных камерах. Магнитное поле гашения в подавляющем большинстве конструкций возбуждается последовательной дугогасительной катушкой. Большее распространение получают камеры с узкими щелями и дугогасительные устройства, ограничивающие размеры дуги объемом камеры.

Конструктивная компоновка контактора должна обеспечивать: получение уравновешенной подвижной системы без дополнительных противовесов, замену катушки без разборки аппарата, хороший доступ к контактным соединениям, контактам для их обслуживания и замену контактов без отключения монтажных проводов, высокую износостойкость опор якоря.

Рисунок 1 – Схема контактора 1

Тот же самый контактор может иметь несколько контактов для размыкания и замыкания сети.

Когда катушка получает питание (в нашем примере током напряжения 230 В), благодаря электромагнитному эффекту сердечник движется вверх и контакт замыкается (цепь работает).

Рисунок 2 – Схема контактора 2

Цепь, позволяющую катушке получать питание, называют цепью управления. Напряжение в этой цепи не обязательно 230 В. Встречаются катушки с напряжением 12 или 24 В.

Цепь, где замыкается контакт, называют силовой цепью, поскольку она позволяет пропускать ток более значительной силы, чем в цепи управления, от которой она зависит в части получения электричества.

Когда питание больше не поступает, сердечник возвращается в свое первоначальное положение (благодаря системе пружин), и цепь оказывается разомкнута.

Рисунок 3 – Схема контактора 3

Подобный контактор, называемый также реле, когда он управляется слабыми токами, имеет многочисленные области применения в автоматических системах (автоматически открывающиеся ворота гаража, лифты и т.д.).

Реле обеспечивает возможность дистанционного управления электроприборами.

2. Рубильник

Рубильник предназначен для включения, отключения и переключения электрических цепей либо под нагрузкой (при напряжениях до 220 в напостоянном токе и до 380 в на переменном), либо в отсутствии тока; отличается характерной формой подвижных контактов (ножевидные, или «рубящие»).

По числу контактов подразделяют на одно-, двух-, трех и многополюсные. Для повышения предельного отключаемого тока мощные рубильники снабжаются дугогасительными камерами. При замыкании однополюсного рубильника (рисунок 4) контактный нож под действием рукоятки поворачивается вокруг оси и «врубается» в неподвижную пружинящую контактную стойку. При отключении электрической цепи под нагрузкой между контактным ножом и контактной стойкой возникает электрическая дуга, которая гасится в дугогасительной камере. Воизбежание обгорания контактов электрическая дуга должна быть погашена возможно быстрее. Гашение дугипри токах до 75 а происходит вследствие её механического растяжения; при этом время гашения зависит от скорости перемещения контактного ножа. В Р., рассчитанных на более высокие токи, определяющим фактором при гашении дуги являются разрывающие её электродинамические силы, величина которых прямо пропорциональна отключаемому току и примерно обратно пропорциональна

длине ножа. Для тогочтобы сделать скорость размыкания контактных ножей не зависящей

от скорости поворота рукоятки, применяют так называемое моментное выключение (с

использованием дополнительных разрывных ножей), что значительно облегчает гашение дуги.

Р. рассчитывают т. о., чтобы в номинальном режиме его работы контакты не нагревались

выше допустимой температуры, а при коротких замыканиях в цепи не сваривались между

собой и самопроизвольно не размыкались.

Рисунок 4 - Однополюсный рубильник с дугогасительной камерой: 1 — контактный

нож; 2 — рукоятка: 3 — ось; 4 —контактная стойка; 5 — дугогасительная камера; 6 — токоподводы.

Магнитный пускатель

Основное применение магнитных пускателей - это включение и отключение трехфазных асинхронных двигателей. Также электромагнитными пускателями можно включать и отключать любую нагрузку, например нагревательные элементы, источники света. Магнитными пускателями можно тормозить асинхронный двигатель постоянным током. Электромагнитными пускателямиможно переключать асинхронный двигатель со звезды на треугольник.

Магнитные пускатели выпускают не только в одиночном исполнении, но и в сдвоенном исполнении это реверсивные пускатели у них есть механическая защита от одновременного включения. Стоит заметить что, несмотря на механическую защиту от одновременного включения реверсивного магнитного пускателя следует применять и электрическую защиту как это делается при применении двух одиночных пускателей. Схема реверсивного включения электромагнитных пускателей будет следующей: катушка одного электромагнитного пускателя подключается через нормально замкнутые блокировочные контакты другого пускателя.

Рисунок 5 – Магнитный пускатель Рисунок 6 – Схема соединения магнитных пускателей

Схема состоит:

QF - автоматического выключателя;

KM1 - магнитного пускателя;

P - теплового реле;

M - асинхронного двигателя;

ПР - предохранителя;

(С-стоп, Пуск) - кнопки управления

Включаем питание QF - автоматическим выключателем, нажимаем кнопку «Пуск» своим нормально разомкнутым контактом подает напряжение на катушку КМ1 - магнитного пускателя.

КМ1 – магнитный пускатель срабатывает и своими нормально разомкнутыми, силовыми контактами подает напряжение на двигатель. Для того чтобы не удерживать кнопку «Пуск», чтобы двигатель работал, нужно ее зашунтировать, нормально разомкнутым блок контактом КМ1 – магнитного пускателя. При срабатывании пускателя блок контакт замыкается и можно отпустить кнопку «Пуск» ток побежит через блок контакт на КМ1 - катушку.Такую схему называют схемой самоблокировки. Она обеспечивает так называемую нулевую защиту электродвигателя. Если в процессе работы электродвигателя напряжение в сети исчезнет или значительно снизится (обычно более чем на 40% от номинального значения), то магнитный пускатель отключается и его вспомогательный контакт размыкается.

После восстановления напряжения для включения электродвигателя необходимо повторно нажать кнопку «Пуск». Нулевая защита предотвращает непредвиденный, самопроизвольный пуск электродвигателя, который может привести к аварии. Аппараты ручного управления (рубильники, конечные выключатели) нулевой защитой не обладают, поэтому в системах управления станочным приводом обычно применяют управление с использованием магнитных пускателей. Для отключения электродвигателя достаточно нажать кнопку SB1 «Стоп». Это приводит к размыканию цепи самопитания и отключению катушки магнитного пускателя.

Отключаем двигатель, нажимаем кнопу «С – стоп», нормально замкнутый контакт размыкается и прекращается подача напряжение к КМ1 – катушке, сердечник пускателя под действием пружин возвращается в исходное положение, соответственно контакты возвращаются в нормальное состояние, отключая двигатель. При срабатывании теплового реле - «Р», размыкается нормально замкнутый контакт «Р», отключение происходит аналогично.

Рисунок 7 - Принцип работы схемы магнитного пускателя

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель (или обычно просто «автомат») — это контактный коммутационный аппарат, который предназначен для включения и отключения (т.е. для коммутации) электрической цепи, защиты кабелей, проводов и потребителей (электрических приборов) от токов перегрузки и от токов короткого замыкания.

Автоматический выключатель выполняет три основный функции:

1) коммутацию цепи (позволяет включать и отключать конкретный участок электрической цепи);

2) обеспечивает защиту от токов перегрузки, отключая защищаемую цепь, когда в ней протекает ток, превышающий допустимый (например, при подключении в линию мощного прибора или приборов);

3) отключает от питающей сети защищаемую цепь, когда в ней возникают большие по значению токи короткого замыкания.

Таким образом, автоматы выполняют одновременно и функции защиты и функцииуправления.

По конструктивному исполнению выпускаются три основных типа автоматических выключателей:

— воздушные автоматические выключатели (применяются в промышленности в цепях с большими токами в тысячи ампер);

— автоматические выключатели в литом корпусе (рассчитаны на большой диапазон рабочих токов от 16 до 1000 Ампер);

— модульные автоматические выключатели, наиболее нам известные, к которым мы привыкли. Они широко применяются в быту, в наших домах и квартирах.

Корпус автоматического выключателя изготавливается из диэлектрического материала. На передней панели нанесена торговая марка (брэнд) производителя, каталожный номер. Основные характеристики — номинал (в нашем случае номинальный ток 16 Ампер) и время токовая характеристика (у нашего образца С).

Также на передней поверхности указываются и другие параметры автоматического выключателя, о которых речь пойдет в отдельной статье.

На задней части имеется специальное крепление для монтажа на DIN-рейку и крепления на ней с помощью специальной защелки.

DIN-рейка — это металлическая рейка специальной формы, шириной 35 мм, предназначенная для крепления модульных устройств (автоматов, УЗО, различных реле, пускателей, клеммников и т.д.; выпускаются счетчики электроэнергии специально для установки на DIN-рейку). Для монтажа на рейку необходимо завести корпус автомата за верхнюю часть DIN-рейки и нажать на нижнюю часть автомата, чтобы фиксатор защелкнулся. Для снятия с DIN-рейки необходимо поддеть снизу фиксатор защелки и снять автомат.

Рисунок 8 – Конструкция автоматического выключателя: 1 — верхняя винтовая клемма; 2 — нижняя винтовая клемма; 3 — неподвижный контакт; 4 — подвижный контакт; 5 — гибкий проводник; 6 — катушка электромагнитного расцепителя; 7 — сердечник электромагнитного расцепителя; 8 — механизм расцепителя; 9 — рукоятка управления; 10 — гибкий проводник; 11 — биметаллическая пластина теплового расцепителя; 12 — регулировочный винт теплового расцепителя; 13 — дугогасительная камера; 14 — отверстие для отвода газов; 15 — защелка фиксатора.

Поднимая рукоятку управления вверх, автоматический выключатель подключается к защищаемой цепи, опустив рукоятку вниз — отключатся от нее.

Тепловой расцепитель, представляет собой биметаллическую пластину, которая нагревается проходящим через нее током, и если ток превышает заданное значение, пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепителя, отключая таким образом автоматический выключатель от защищаемой цепи.

Электромагнитный расцепитель — это соленоид, т.е. катушка с намотанной проволокой, а внутри сердечник с пружиной. При возникновении короткого замыкания ток в цепи очень быстро нарастает, в обмотке катушки электромагнитного расцепителя наводится магнитный поток, под воздействием наведенного магнитного потока перемещается сердечник, и, преодолевая усилие пружины, воздействует на механизм и отключает автомат.

В обычном (неаварийном) режиме работы автоматического выключателя, когда рычаг управления взведен, электрический ток подается к автомату через питающий провод, подключенный к верхней клемме, далее ток проходит на неподвижный контакт, через него на подключенный к нему подвижный контакт, далее через гибкий проводник подается на катушку соленоида, после катушки по гибкому проводнику на биметаллическую пластину теплового расцепителя, от него на нижнюю винтовую клемму и далее в цепь подключенной нагрузки.

На рисунке показан автомат во включенном состоянии: рычаг управления поднят вверх, подвижный и неподвижный соединены.

Перегрузка возникает, когда ток в цепи, контролируемой автоматическим выключателем, начинает превышать номинальный ток автомата. Биметаллическая пластина теплового расцепителя начинает нагреваться проходящим через нее повышенным электрическим током, изгибается, и, если ток в цепи не уменьшается, пластина воздействует на механизм расцепления, и автоматический выключатель отключается, размыкая защищаемую цепь.

Рисунок 9

Для нагрева и изгибания биметаллической пластины требуется некоторое время. Время срабатывания зависит от величины проходящего через пластину тока, чем больше ток, тем меньше время срабатывания и может быть от нескольких секунд до часа. Минимальный ток срабатывания теплового расцепителя составляет 1, 13-1, 45 от номинального тока автомата (т.е. тепловой расцепитель начинает срабатывать при превышении номинального тока на 13-45%).

Тепловой расцепитель срабатывает не сразу, а через какое-то время, давая возможность току перегрузки вернуться к своему нормальному значению. Если же в течение этого времени ток не снижается, тепловой расцепитель срабатывает, защищая цепь потребителей от перегрева, оплавления изоляции и возможного возгорания проводки.

К перегрузке может приводить подключение в линию мощных приборов, превышающих расчетную мощность защищаемой цепи. Например, при включении в линию очень мощного нагревателя или электроплиты с духовкой (с мощностью, превышающей расчетную мощность линии), или одновременно несколько мощных потребителей (электроплита, кондиционер, стиральная машина, бойлер, электрочайник и т.п.), либо большого количества одновременно включенных приборов.

Рисунок 10

При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке по закону электромагнитной индукции магнитное поле перемещает сердечник соленоида, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты автоматического выключателя (т.е. подвижный и неподвижный контакты). Линия размыкается, позволяя снять с аварийной цепи питание и защитить от возгорания и разрушения сам автомат, электропроводку и замкнувший электроприбор.

Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно (около 0, 02с), в отличие от теплового, но при значительно больших значениях тока (от 3-х и более значений номинального тока), поэтому электропроводка не успевает нагреться до температуры плавления изоляции.

Рисунок 11

При размыкании контактов цепи, когда в ней проходит электрический ток, возникает электрическая дуга, и чем больше ток в цепи — тем дуга мощнее. Электрическая дуга вызывает эррозию и разрушение контактов. Чтобы защитить контакты автоматического выключателя от ее разрушающего действия, дуга, возникающая в момент размыкания контактов, направляется в дугогасительную камеру(состоящую из параллельных пластин), где она дробится, затухает, охлаждается и исчезает. При горении дуги образуются газы, они отводятся наружу из корпуса автомата через специальное отверстие.

Автомат не рекомендуется использовать в качестве обычного выключателя цепи, особенно если его отключать при подключенной мощной нагрузке (т.е. при больших токах в цепи), поскольку это ускорит разрушение и эррозию контактов.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒