Магистральный шинопровод
Магистральные шинопроводы предназначены для передачи электрической энергии от источника питания к месту её распределения.
Общие характеристики и условия эксплуатации приведены в следующих нормативных документах: ГОСТ Р 6815-79 «Шинопроводы магистральные и распределительные переменного тока на U до 1000А»; ГОСТ Р 51321-2-2009 «Устройства комплектные. Часть 2. Дополнительные требования к шинопроводам»; ОСТ 36-115-85 «Шинопроводы переменного тока на напряжение до 1000 В и постоянного тока на напряжение до 1200 В. Классификация».
Примеры магистральных шинопроводов
Шинопровод с литой изоляцией (степень защиты до IP68)
Шинопровод с литой изоляцией (степень защиты до IP68) применяется для выполнения электрических соединений энергетического оборудования на электрических станциях и подстанциях, а также в жилых зданиях, объектах розничной торговли, сельскохозяйственных и промышленных сооружениях.
Данные шинопроводы используются в цепях трёхфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц с номинальным напряжением до 1 кВ, а также в цепях постоянного тока с напряжением до 1,2 кВ и номинальным током до 6000 А.
Степень защиты токопровода — до IP68 в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51321.1 и ГОСТ 14254.
ГОСТ 6815-79 «Шинопроводы магистральные и распределительные переменного тока на напряжение до 1000 В. Общие технические условия, *Mains and distribution busways up to 1000 V a. c. General specifications*» устанавливает требования к магистральным и распределительным шинопроводам.
Распределительные шинопроводы рассматриваются в разделе «Распределительные шинопроводы».
В настоящем разделе приведены основные характеристики магистральных шинопроводов, их ключевые конструктивные элементы, а также на основе описаний компонентов шинопроводов известных производителей показаны принципы наименования этих элементов.
Полный текст ГОСТ 6815-79 доступен по адресу: http://shinoprovod.ru/library/gost-i-tu/files/681579.pdf
Общие технические условия
Шинопроводы по назначению подразделяются на:
• распределительные, предназначенные для распределения электрической энергии;
• магистральные, предназначенные для передачи электрической энергии от источника к месту её распределения (распределительным пунктам, распределительным шинопроводам) либо к мощным потребителям электрической энергии.
Различия между магистральными и распределительными шинопроводами носят достаточно условный характер. Потребители могут подключаться как к магистральным, так и к распределительным шинопроводам. При любом варианте подключения — между трансформатором и шинопроводом, распределительным щитом и шинопроводом, шинопроводом и потребителем (либо между ветвями шинопровода) — могут устанавливаться приборы учёта электроэнергии и устройства защиты.
В качестве условного критерия разделения магистральных и распределительных шинопроводов можно рассматривать величину тока. При значениях до 800–1000 А обычно применяются распределительные шинопроводы, при токах свыше 800–1000 А — магистральные. Близость этих двух типов шинопроводов отражена также в том, что они включены в один стандарт.
В данном разделе все основные таблицы стандарта приведены полностью для диапазона токов от 100 до 6300 А.
По конструктивному исполнению шинопроводы подразделяются на:
• трёхфазные;
• трёхфазные с нулевым рабочим проводником;
• трёхфазные с нулевым рабочим и нулевым защитным проводником.
Номинальные токи шинопроводов, соединяемых переходными секциями или устройствами, не должны превышать соотношение 2:1.
Номинальные токи вводных секций или коробок распределительных шинопроводов должны соответствовать номинальным токам шинопроводов либо их удвоенному значению в зависимости от точки подвода питания — в начале линии или в её середине.
Перечень необходимых элементов шинопроводов должен определяться в технических условиях на конкретные типы шинопроводов.
Номинальные токи шинопроводов и их ответвительных устройств (коробок, штепселей, ответвительных секций) должны соответствовать значениям, приведённым в таблице МШТ-1.
Таблица МШТ-1. Номинальные токи шинопроводов и ответвительных устройств.
Расчётные длины прямых секций (расстояние между осями контактных соединений) должны выбираться из следующего ряда: 0,75; 1,00; 1,50; 2,00; 3,00; 4,50; 6,00 м.
Механическая прочность шинопроводов и крепёжных устройств должна обеспечивать возможность установки этих устройств при прокладке шинопроводов на горизонтальных прямолинейных участках на расстоянии не менее 3 м друг от друга.
В рабочем положении шинопроводы должны выдерживать сосредоточенную нагрузку от внешних воздействий, значения которой приведены в таблице МШТ-2. Остаточная деформация шинопроводов при этом не должна превышать 3 мм на 1 м длины пролёта.
Степень защиты токоведущих частей шинопроводов (в собранном состоянии) должна соответствовать требованиям ГОСТ 14254 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)» (см. раздел «Степень защиты от проникновения») и устанавливаться в технических условиях для конкретных типов шинопроводов.
Проводимость нулевого проводника шинопроводов должна составлять:
• для шинопроводов на ток до 250 А — 100 % проводимости фазных шин;
• для шинопроводов на ток 250 А и более — не менее 50 % проводимости фазных шин.
Температура нагрева токоведущих частей и элементов корпуса шинопровода при протекании номинального тока, определённого с учётом эффективного значения температуры окружающего воздуха, соответствующей климатическому исполнению по ГОСТ 15543, не должна превышать значений, приведённых в таблице МШТ-3.
Магистральные шинопроводы должны выдерживать аварийную перегрузку, превышающую номинальный ток на 10 %, в течение 2 ч в сутки. При этом температура токоведущих частей не должна превышать 120 °С.
Средняя наработка до отказа разъёмных контактных соединений ответвительных устройств шинопроводов должна составлять не менее 1000 включений.
Критериями отказа разъёмных контактных соединений ответвительных устройств шинопроводов являются:
• наличие повреждений разъёмных контактных соединений, препятствующих включению и отключению ответвительных устройств;
• нагрев разъёмных контактных соединений при номинальном токе свыше 100 °С.
Установленная наработка шинопроводов на отказ должна быть не менее 12000 ч.
Критериями отказа шинопроводов являются:
• пробой изоляции;
• воспламенение элементов шинопроводов;
• отделение (выброс) горящих, раскалённых или расплавленных частиц элементов шинопроводов.
В данном разделе приведены основные параметры шинопроводов. Более подробные сведения, а также ссылки на связанные нормативные документы, можно найти в ГОСТ 6815-79. Технические характеристики шинопроводов достаточно многочисленны.
В качестве примера перечня технических характеристик шинопровода на рисунках МШР-1 и МШР-2 приведены параметры алюминиевых шинопроводов серии ELINECR с литой изоляцией, выпускаемых компанией EAE ELEKTRIK. Предельный номинальный ток данной серии составляет 5000 А.
Рассмотрим сравнение тока короткого замыкания, установленного ГОСТ 6815-79, с током, который способен выдерживать указанный шинопровод.
Для шинопроводов на ток 5000 А стандарт ГОСТ устанавливает, что ток короткого замыкания, выдерживаемый в первый полупериод, должен быть не менее 100 кА.
Алюминиевый шинопровод ELINECR, рассчитанный на номинальный ток 5000 А, выдерживает кратковременный ток короткого замыкания (в течение 1 с) величиной 120 кА. Таким образом, по данному параметру шинопровод ELINECR превосходит требования ГОСТ.
Рисунок МШР-1. Основные характеристики литых шинопроводов ELINECR с алюминиевыми шинами компании EAE ELEKTRIK на токи до 2500 А.
Рисунок МШР-2. Основные характеристики литых шинопроводов ELINECR с алюминиевыми шинами компании EAE ELEKTRIK на токи до 2250 - 5000 А.
Основные элементы магистральных шинопроводов
Основными элементами магистральных шинопроводов являются:
а) прямые секции - для прямолинейных участков линий;
б) угловые секции - для поворотов линий на 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
в) тройниковые секции - для разветвления в трех направлениях под углом 90° в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
г) подгоночные секции - для подгонки линии шинопроводов до необходимой длины;
д) разделительные секции с разъединителем - для секционирования магистральных линий шинопроводов;
е) компенсационные секции - для компенсации температурных изменений длины линии шинопроводов;
ж) переходные секции - для соединения шинопроводов на разные номинальные токи;
з) ответвительные устройства (секции, коробки) - для неразборного, разборного или разъемного присоединения распределительных пунктов, распределительных шинопроводов или приемников электрической энергии. Коробки должны выпускаться с разъединителем, с разъединителем и предохранителями или с автоматическим выключателем; секции могут выпускаться без указанных аппаратов;
и) присоединительные секции - для присоединения шинопроводов к комплектным трансформаторным подстанциям;
к) проходные секции - для прохода через стены и перекрытия;
л) набор деталей и материалов для изолирования мест соединения секций шинопроводов с изолированными шинами;
м) устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;
н) крышки (заглушки) торцовые и угловые для закрытия торцов концевых секций шинопровода и углов.
• магистральные шинопроводы KLM-S на токи 800–6300 А компании KLM;
• магистральные шинопроводы ELINECR с литой изоляцией на токи 800–5000 А компании EAE ELEKTRIK.
Магистральные шинопроводы KLM-S на токи 800–6300 А компании KLM
Наименование секций KLM-S и их соответствие элементам шинопровода по ГОСТ 6815-79 приведено в таблице МШТ - 5.
Таблица показывает, что в целом перечень элементов шинопроводов, установленный ГОСТ, соответствует составу секций шинопроводов KLM-S. При этом система KLM-S включает Z-образные секции, предназначенные для «смещения» линии шинопровода в горизонтальном и вертикальном направлениях, которые напрямую в ГОСТ не предусмотрены. Подгонка линии шинопровода до требуемой длины в системе KLM-S осуществляется с использованием секций нестандартной длины. Поскольку ГОСТ допускает расширение номенклатуры элементов шинопровода в конкретных применениях, состав секций KLM-S соответствует требованиям стандартизации.
Коды секций шинопровода KLM-S
Код секции имеет следующий вид: <Тип шинопровода>-<Код шинопровода>-<Материал шинопровода>-<Степень защиты>-<Количество изолированных проводников>-<Материал корпуса>-<Обозначение секции>-{Примечания к нестандартной секции}.
Все параметры, входящие в код секции, за исключением последнего, являются обязательными. Для некоторых секций параметр «примечания к нестандартной секции» может принимать значения, отличные от указанных в таблице МШТ-9.
• тип шинопровода — KLM-S;
• обозначение секции — согласно таблице МШТ-5;
• допустимые значения остальных параметров приведены в таблицах МШТ-6 — МШТ-9.
Нестандартная прямая секция FE размером по одной грани вдоль оси от 1000 до 1999 мм магистрального шинопровода на номинальный ток 1000 А, материал шин – медь, степень защиты, обеспечиваемая оболочкой ‑ IP55, четыре проводника 3L + N + PE (корпус), корпус из оцинкованной стали.
Примеры внешнего вида секций шинопровода KLM-S
На рисунках МШР–3 – МШР-13 в качестве примеров приведены краткие описания и рисунки некоторых секций шинопровода KLM-S.
Рисунок МШР-3. Прямая секция с окнами отбора мощности Pi.
Используется для передачи и распределения энергии, позволяет быстро без сложных монтажных работ устанавливать коробку отбора мощности в специализированные окна отбора мощности. Максимальный ток, который можно снять с одного окна отбора мощности составляет 630 А.
Рисунок МШР-4. Секция угловая горизонтальная CD.
Рисунок МШР-5. Прямая секция FE нестандартного размера.
Может быть изготовлена длиной 500 – 999 мм (S1), 100‑1999 мм (S2), 2000 – 2999 мм (S3).
Рисунок МШР-6. Компенсационная секция CML.
Используется для компенсации теплового расширения на прямых трассах шинопровода длиной более 200 метров.
Рисунок МШР-7. Секция Z-образная вертикальная.
Z-образная вертикальная секция применяется в тех случаях, когда соединение при помощи стандартных вертикальных углов невозможно. Может устанавливаться как вертикально, так и горизонтально, в зависимости от конкретного проекта. Элемент является нестандартным и изготавливается под конкретный проект. Cmax уточняется у производителя оборудования.
Рисунок МШР-8. Секция тройниковая горизонтальная TD.
Секция тройниковая горизонтальная применяется для отвода энергии от шинопровода в горизонтальной плоскости. Может устанавливаться и вертикально, в зависимости от конкретного проекта.
Рисунок МШР-9. Секция угловая комбинированная ZDP.
Секция угловая комбинированная применяется в тех случаях, когда соединение при помощи стандартных горизонтальных и вертикальных углов невозможно. Данный элемент является нестандартным и изготавливается под проект индивидуально.
Рисунок МШР-10. Секция присоединительная с вертикальным углом ATCP.
Используется для ввода в панель и подключения к сборным шинам щита в тех случаях, когда соединение при помощи стандартных элементов невозможно. Также секция используется для подключения к масляному трансформатору. Элемент является нестандартным и изготавливается под конкретный проект.
Рисунок МШР-11. Гибкая секция FLX.
Используется для прокладки линии шинопровода через деформационный шов здания с перепадами уровня трассы. Элемент возможно изготовить с нестандартными характеристиками:
1. Длина гибкой части;
2. Различные положения шин на входе и на выходе шинопровода.
Рисунок МШР-12. Стыковочный элемент G.
Предназначен для соединения двух секций шинопровода. В комплект входят верхняя, нижняя и две боковые крышки с заглушками под стяжные болты стыка. Для коробок отбора мощности типа Bolt-On (на болтах) используется специальный стыковочный элемент GF.
Рисунок МШР-13. Комплект FB для огнестойкой проходки шинопровода прохода через стены и перекрытия.
Используется для прокладки шинопровода через окна в стенах и перекрытиях. Толщина стен и перекрытий ‑ не менее 200 мм. Обеспечивает огнестойкость проходки через стены и перекрытия не менее 180 минут согласно ГОСТ Р 53310-2009.п.4.1. Комплект может устанавливаться на любой компонент шинопровода.
Литой шинопровод ELINECR компании EAE ELEKTRIK
Шинопровод ELINECR состоит из монолитных секций, выполненных из эпоксидной смолы, внутри которых находятся залитые смолой фазы.
Шинопровод:
• соответствует требованиям стандарта EC 61439-6;
• имеет степень защиты IP68, что означает возможность эксплуатации в условиях погружения в воду (рисунок МШР-3);
• обеспечивает защиту шин от коррозии, воздействия химических веществ, насекомых и грызунов, а также от воздействия дыма;
• пригоден для эксплуатации в условиях тропического климата;
• обладает высокой механической прочностью;
• устойчив к токам короткого замыкания;
• не поддерживает распространение горения;
• длительное время сохраняет непрерывность электрической цепи при воздействии пожара;
• обеспечивает эффективный отвод тепла;
• удобен для совместного применения с шинопроводом E-Line KX.
Основные параметры и коды, используемые для описания секций шинопровода ELINECR компании EAE ELEKTRIK приведены на рисунке МШР-14.
Рисунок МШР-14. Коды секций литого шинопровода EAE ELEKTRIK.
После соединения стыковочных узлов секций на них закрепляются рубашки, формы которых зависят от того, как расположен стык – горизонтально или вертикально.
В рубашки заливается двухкомпонентная эпоксидная смола, смешанная с наполнителем. После отвердения смолы вокруг стыков образуется сплошная монолитная изоляция по длине соединённых секций. В результате шинопровод имеет степень защиты IP68, т.е. может работать в воде, рисунок МШР-15.
Рисунок МШР-15. Степень защиты IP68. Работа в воде.
Примеры секций шинопровода ELINECR
На рисунках МШР–16 – МШР- 22 в качестве примеров приведены краткие описания и рисунки некоторых секций литого шинопровода ELINECR.
Рисунок МШР-16. Секции стандартные прямые STD.
Области применения:
• между трансформатором и распределительным щитом;
• между распределительными щитами;
• для питания генератора и компенсационных щитов;
• в байпасных линиях электропитания.
Рисунок МШР-17. Поворотные секции в вертикальных и горизонтальных направлениях (U, D, L, R).
Рисунок МШР-18. Редукционная секция RD.
Используется для изменения поперечного сечения шинопровода.
Рисунок МШР-19. Секция скрещивания фаз FDM.
Применяется для устранения изменений в порядке следования фаз, возникающих в результате вертикальных-горизонтальных поворотов линий шинопроводов.
Рисунок МШР-20. Секция концевая S.
Рисунок МШР-21. Секция вводная панельная P10.
Используется для подключения внутри распределительных щитов.
Применяется для терминирования на торцах линий.
Рисунок МШР-22. Секция присоединительная к трансформаторам P40A.
Крепление магистральных шинопроводов
Как правило, производители шинопроводов вместе со стандартными и нестандартными секциями поставляют полный комплект крепёжных изделий, необходимых для монтажа шинопровода в соответствии с требованиями ПУЭ и других нормативных документов.
На рисунке МШР-23 приведён пример крепления горизонтального участка шинопровода к перекрытию.
Рисунок МШР-23. Крепление горизонтального участка шинопровода к перекрытию.
Более полную информацию по магистральным шинопроводам можно найти в следующих разделах:
«Каталоги и инструкции» - Документация по брендам для более подробного ознакомления с шинопроводами от производителей.
«Терминология» - Основные термины и определения из нескольких ГОСТ и ТУ.
«ГОСТ и ТУ» - Перечень основных стандартов и регламентов связанных с шинопроводом.
«Бренды» - В разделе наглядно указаны типы шинопровода которые есть у того или иного производителя.
«Серии» - Подробный обзор серий и моделей шинопровода
«Монтаж» - Приведены рекомендации по руководящим документам, а также ссылки на видео монтажа шинопроводов от различных производителей.
«Выбор» - Дана информация по основным подходам при выборе шинопроводов.
«Как заказать» - Описаны подходы в расчете и оценке стоимости проектов на основе шинопроводов.
«Поставщики» - Раздел предназначен для поиска и выбора поставщиков того или иного бренда.
