Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

ca В-Іб отличаются от предыдущих тем, что горючие газы в них обладают высоким нижним пределом взрываемости (15% и более) и резким запахом даже при малых концен­ трациях, допустимых по санитарным нормам. Так, ядови­ тый и взрывоопасный газ аммиак, применяемый в компрес­ сорах холодильных установок, имеет резкий запах и по санитарным нормам концентрация его не должна превы­ шать 0,02 мг/л, или по объему 0,0000034% (у = 0,59 кг/л); взрывоопасная концентрация находится в пределах 15—27% по объему, так что образование последней может быть заранее обнаружено и предотвращено. Иногда во взрывоопасные газы, не имеющие запаха или цвета, под­ мешивают специальные безвредные газы — «индикаторы», обладающие резким запахом или цветом и сигнализиру­ ющие о появлении опасных газов при утечках. К поме­ щениям класса В-Іб относятся также такие, в которых общая взрывоопасная концентрация исключается благодаря небольшому количеству горючих газов и жидкостей и ра­ бота с ними производится без применения открытого огня. Если же работа производится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами, то такие установки вообще считаются невзрывоопасными.

Наружные установки, в которых взрывоопасные смеси газов или паров образуются только в результате аварий или неисправности, относятся к классу В-Іг. Взрывоопасная зона считается в пределах: до 20 м по горизонтали и вер­ тикали от места открытого слива и налива или загрузки и разгрузки легковоспламеняющихся жидкостей — для эс­ такад; до 3 м от взрывоопасного закрытого технологичес­ кого оборудования и до 5 м от дыхательных и предохрани­ тельных клапанов— для остальных установок.

173

В производствах, связанных с горючими пылью и волок­ нами/, образующими взрывоопасные смеси, соответственно различают классы взрывоопасных помещений В-ІІ с по­ стоянной возможностью появления этих смесей и В-ІІа, где последнее может иметь место только при аварии и неисправности.

Классы помещений, смежных с взрывоопасными, при отделении их одной стеной и дверью, снижаются на одну ступень; при двух стенах с дверьми в виде коридора или тамбура — на две ступени согласно табл. 6-1 (ПУЭ ѴІІ-3-1).

6-2. СХЕМЫ СЕТЕЙ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1 000 В

Цеховые сети систем трехфазного тока напряжением до 1 000 В выполняются по схемам: радиальной, магистраль­ ной, смешанной и замкнутой сетки. Сети постоянного тока напряжением 220 В выполняются по радиальным и маги­ стральным схемам.

Участок электросети, питающий отдельный приемник электроэнергии, называется ответвлением, а питающий

группы приемников или группу распределительных шка­ фов — магистралью. В радиальной сети (рис. 6-1) от распределительного щита трансформаторной подстанции (ТП) 1 отходят питающие магистрали к главным шкафам 2, от которых идут вторичные магистрали к распределитель­ ным шкафам 3 и от последних — ответвления к отдель­ ным токоприемникам 4.

Чисто магистральная сеть применяется по так называ­ емой схеме блок — трансформатор — магистраль (БТМ) или блок — преобразователь — магистраль (БПМ) (рис.

174

6-2). В этом случае на трансформаторной подстанции 7 распределительный щит не ставится, магистраль 2 под­ водится через разъединитель или автомат прямо в цех

иот нее ответвлениями питаются токоприемники 3.

Вчистом виде обе схемы выполняются редко, обычно сеть выполняется по смешанной схеме. В последнее время при расположении подстанций малой мощно­ сти в центре нагрузки получила распространение

схема БТМ, иногда со вторичными магистралями (рис. 6-3). Схема питания одной линией ряда прием­ ников или силовых шка­ фов называется «цепоч­ кой» (рис. 6-4). «Цепочка»

на ответвлениях применяется при малых мощностях при­ емников и количестве их не более трех-четырех, а также при стабильном расположении. При нестабильном рас­ положении технологического оборудования «цепочка» является неудобной и может применяться только для питания двигателей мощностью до 1—2 кВт.

Рис. 6-3. Схема БТМ со вторичными магистралями.

Замкнутая сеть (сетка) состоит из магистралей, свя­ занных в замкнутый контур, в узлы которого подается питание от трансформаторной подстанции (рис. 6-5, а); на вводе к узлу устанавливается специальный сетевой автомат, снабженный защитой от обратного тока. Узлы сетки выполняются г л у х и м и с расчетом на выгорание кабелей при коротком замыкании (американская прак­

J75

тика, рис. 6-5, б) или з а щ и щ е н н ы м и предохрани­ телями (европейская практика, рис. 6-5, в).

Замкнутая сетка получила широкое распространение в США, ФРГ, ГДР и других странах как надежная по

Рис. 6-4. Схема магистрального питания распределительных шка­ фов (цепочкой).

1 — распределительный щит подстанции; 2 — магистраль; 3 — распределитель­ ные шкафы; 4 — токоприемники.

бесперебойности электроснабжения, но она вдвое дороже обычной радиальной схемы. Так, на химическом комби­ нате ГДР Буна-Верке замкнутая сетка напряжением

Рис. 6-5. Схема замкнутой сетки.

а — схема питания замкнутой сетки от трансформаторных подстанций: 1 — подстанция; 2 — питающие линии; з — замкнутая сетка; 4 — токоприемники; б — узел американской глухой сетки; в — узел европейской сетки с предохра­ нителями; А — автомат обратного тока.

500 В работает надежно более 30 лет. Имеются сложные варианты выполнения сеток.

В СССР опыт применения замкнутой сетки на ГАЗ дал отрицательные результаты. Впоследствии эти сети были переделаны на радиальные и магистральные. Имеются лишь

176

отдельные опытные участки замкнутых сеток в городских сетях.

Всистеме радиального питания и при БТМ на участках сближения магистралей разных подстанций желательно иметь нормально разомкнутые перемычки, рассчитанные на пропуск 30% мощности трансформатора.

Вкачестве распределительных щитов современных комплектных трансформаторных подстанций (КТП) при­

меняют шкафы с выкативши автоматами типов АВМ-В и Э («Электрон»), Например, шкаф напряжением до 1 000 В

Рис. 6-6. Комплектная трансформаторная подстан­ ция.

типа ШН-8 имеет выкатной автомат, устанавливаемый на выходе трансформатора в качестве главного. Автомат имеет электродвигательный привод и управляется клю­ чом управления на фасаде шкафа (рис. 6-6, слева внизу). Автоматы отходящих линий имеют рычажные приводы. До главного автомата на выходе устанавливается автомат АВМ-4 на 400 А для питания освещения, что позволяет отключать силовую сеть для ремонтов, не отключая освещения.

Для присоединения отходящих линий применяются шкафы, например типов ПІН-4, ШН-5, с автоматами на 250, 400, 600 А. Число шкафов с отходящими линиями определяется схемой сети. При схеме БТМ магистраль

177

Б -Б

Фасад панели

л - н

178

А-А

присоединяется к главному автомату, получается значи­ тельная экономия на дорогих шкафах с отходящими ли­ ниями.

Между секциями распре­ делительного щита при двух­ трансформаторной подстан­ ции устанавливается специ­ альный шкаф с секционным автоматом, который может быть снабжен устройством автоматического включения (АВР). Ток секционного авто­ мата принимается 0,6—0,7 тока главного автомата, так как необходимость передачи полной мощности трансфор­ матора на другую секцию не возникает.

Система выкатных авто­ матов, располагаемых в от­ дельных ячейках, обеспечи­ вает удобное и безопасное обслуживание каждого авто­ мата без нарушения работы остальных присоединений и быструю замену дефектного автомата при повреждениях его.

Для некомплектных подстан­ ций старого типа монтажные организации выпускают распре­ делительные щиты напряжением до 500 В переменного тока двух исполнений — прислонные одно­ стороннего обслуживания (рис. 6-7) и свободностоящие двусто­ роннего обслуживания (рис. 6-8). Щиты составляются из стандарт­ ных панелей, на которых уста­ навливаются комплекты из ру­ бильников с предохранителями или рубильников с автоматами, иногда с контакторами. Номи­ нальный ток отходящих линий при защите предохранителями

179

составляет 100, 250 и 400 Â, а при защите автоматами 100, 200, 400 и 600 А.

По устойчивости к ударному току короткого замыкания рас­ пределительные щиты выпускаются в двух исполнениях: устойчи­ вые при токе до 30 и до 50 кА.

А А-А

7250

Рис. 6-8. Панель распределительного щита двустороннего обслу­ живания серии ПРС на три линии с рубильниками и предохраните­ лями.

Наиболее совершенная коммутация распределитель­ ного щита подстанции получается в случае применения автоматов, снабженных максимальной селективной защи-

180

\

той, однако вследствие их дефицитности распределитель­ ные щиты изготовляются также с рубильниками и предо­ хранителями.

При составлении схемы распределительного щита под­ станции необходимо так подбирать нагрузки и отходящие линии, чтобы щит не получился громоздким и дорогим, но в то же время был устойчивым против токов короткого замыкания. Если есть необходимость в отходящих линиях небольших сечений, следует ставить силовые шкафы или осветительные щитки вне подстанции и там уже группиро­ вать нагрузки по более мелким магистралям. В случае применения рубильников и предохранителей пропускную способность отходящих линий для силовой нагрузки реко­ мендуется принимать 250 и 400 Ä, редко 600 А. В сетях, где применены кабели с бумажной изоляцией и алюминиевы­ ми жилами, отходящей линии на ток 250 А соответствует кабель сечением (3 X 150) мм2 и на 400 А 2 (3 X 120) мм2 или же провода марки АПРТО-500 в газовой трубе сече­ ниями соответственно 3 (1 X 150) и 6 (1 X 120) мм2. Сечения проводов и кабелей выше 150 мм2 применять не рекомендуется. При нагрузках на линию больше 250 А рекомендуется производить расщепление сечений провода одной фазы на два и более, так как при сечениях свыше 150 мм2 плотность тока допустимой нагрузки снижается.

В схемах распределительных шкафов для силовых сетей и щитков осветительных сетей должно быть обеспе­ чено отключение всего шкафа или щитка без нарушения работы остальных шкафов или щитков, питающихся от одной магистрали. Для силовых шкафов это достигается применением общих рубильников на вводе, причем при питании группы шкафов «цепочкой» каждый шкаф может быть отключен без нарушения работы самой «цепочки». Для потребителей, требующих более надежного электро­ снабжения, применяются шкафы с двумя рубильниками или контакторами (при АВР) на вводе для подключения к независимым источникам питания.

Для осветительных сетей наиболее распространена схема рис. 6-1, причем отключение вторичного щитка производится при помощи предохранителей на головном щитке. При питании щитков «цепочкой» необходимо иметь рубильник для отключения каждого щитка.

Ответвления от силовых шкафов и осветительных щитков защищаются предохранителями или установочными автоматами.

181