Магистральный шинопровод - Шинопроводы и токопроводы

Шинопровод с литой изоляцией (степень защиты до IP68) предназначен для выполнения электрических соединений энергетического оборудования на электрических станциях и подстанциях, в жилых зданиях, объектах розничной торговли, сельскохозяйственного и промышленного назначения и устанавливаемые в цепях трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц, номинальным напряжением до 1 кВ, и в цепях постоянного тока напряжением до 1,2 кВ и номинальным током до 6000А. Степень защиты токопровода до IP68 по 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» определяет требования к распределительным и магистральным шинопроводам.

Распределительные шинопроводы рассмотрены в разделе «Распределительные шинопроводы».

В данном разделе перечислены важнейшие параметры магистральных шинопроводов, их основные конструктивные элементы, на основании описаний элементов шинопроводов известных производителей проиллюстрированы правила именования этих элементов.

Полный текст ГОСТ 6815-79 можно найти на сайте http://shinoprovod.ru/library/gost-i-tu/files/681579.pdf.

Шинопроводы по назначению подразделяются на:

Отличия между распределительными и магистральными шинопроводами достаточно условны. Потребители могут подключаться и к магистральным, и к распределительным шинопроводам. При любом подключении между трансформатором и шинопроводом, распределительным щитом и шинопроводом, шинопроводом и потребителем (или между ветвями шинопровода) могут устанавливаться устройства учёта электроэнергии и устройства безопасности. В качестве условной границы между магистральными и распределительными шинопроводами можно рассматривать силу тока. До 800 – 1000 А – скорее распределительные шинопроводы, свыше 800 – 1000 А – скорее магистральные. «Родство» этих двух типов шинопроводов нашло отражение и в том, что они включены в один стандарт.

Ниже в разделе все основные таблицы стандарта приведены полностью, для всех токов, от 100 до 6300 А.

По конструктивному исполнению шинопроводы подразделяются на:

Номинальные токи шинопроводов, соединяемых переходными секциями или устройствами, не должны превышать отношения 2:1.

Номинальные токи вводных секций или коробок распределительных шинопроводов должны соответствовать номинальным токам шинопроводов или удвоенному их значению в зависимости от места подвода питания в начале или середине линии.

Необходимая номенклатура элементов шинопроводов должна устанавливаться в технических условиях на конкретные типы шинопроводов.

Номинальные токи шинопроводов, соединяемых переходными секциями или устройствами, не должны превышать отношения 2:1.

Номинальные токи вводных секций или коробок распределительных шинопроводов должны соответствовать номинальным токам шинопроводов или удвоенному их значению в зависимости от места подвода питания в начале или середине линии.

Необходимая номенклатура элементов шинопроводов должна устанавливаться в технических условиях на конкретные типы шинопроводов.

Номинальные токи шинопроводов и их ответвительных устройств (коробок, штепселей, ответвительных секций) должны соответствовать указанным в таблице МШТ-1.

Таблица МШТ-1. Номинальные токи шинопроводов и ответвительных устройств.

Расчетные длины прямых секций (расстояния между осями контактных соединений) следует выбирать из ряда: 0,75; 1,00; 1,50; 2,00; 3,00; 4,50; 6,00 м.

Механическая прочность шинопроводов и устройств для их крепления должна обеспечивать установку этих устройств (при прокладке шинопроводов на горизонтальных прямолинейных участках) на расстоянии не менее 3 м друг от друга.

Шинопроводы в рабочем положении должны выдерживать сосредоточенную нагрузку от внешних воздействий, указанную в таблице МШТ-2. Значение остаточной деформации шинопроводов не должно превышать 3 мм на 1 м длины пролета.

Степень защиты по ГОСТ 14254 (Степени защиты, обеспечиваемые оболочками, код IP, см. раздел «Степень защиты от проникновения») токоведущих частей шинопроводов (в собранном виде) должна быть установлена в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.

Нулевой проводник шинопроводов должен иметь проводимость:

• 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 номинальным током, установленным с учетом эффективного значения температуры окружающего воздуха, соответствующей климатическому исполнению по ГОСТ 15543, не должна превышать значений, указанных в таблице МШТ - 3.

Магистральные шинопроводы должны выдерживать аварийную перегрузку на 10 % сверх номинального тока в течение 2 ч в сутки, при этом температура токоведущих частей не должна быть более 120 °С.

Средняя наработка до отказа разъемных контактных соединений ответвительных устройств шинопроводов ‑ не менее 1000 включений.

Критериями отказа разъемных контактных соединений ответвительных устройств шинопроводов являются:

Установленная безотказная наработка шинопроводов должна составлять не менее 12000 ч.

Критериями отказа шинопроводов являются:

В данном разделе приведены самые основные параметры шинопроводов. Более подробная информация и ссылки на связанные ГОСТы можно найти в ГОСТ 6815-79.

Технические характеристики шинопроводов многочисленны.

В качестве примера списка технических характеристик шинопровода на рисунках МШР-1 и МШР-2 приведены характеристики алюминиевых шинопроводов серии ELINECR с литой изоляцией, выпускаемых компанией EAE ELEKTRIK, Предельный номинальный ток - 5000 А.

Сравним ток короткого замыкания по ГОСТ 6815-79 с током, который выдерживает указанный шинопровод.

При токах 5000 А ГОСТ определяет, что ток короткого замыкания, выдерживаемый шинопроводом в первый полупериод, должен быть не менее 100 кА.

Алюминиевый шинопровод ELINECR, предназначенный для эксплуатации на номинальном токе 5000 А, выдерживает кратковременный (1 сек) ток 120 кА. Так что по этому параметру ELINECR превосходит 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

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.

В качестве примеров рассмотрим:

Наименование секций KLM-S и их соответствие элементам шинопровода по ГОСТ 6815-79 приведено в таблице МШТ - 5.

Таблица показывает, что в целом состав элементов шинопроводов по ГОСТ и состав секций шинопроводов KLM-S совпадает. KLM-S включает Z – образные секции для «смещения» в горизонтальном и вертикальном направлениях линий шинопровода, в явном виде ГОСТом не предусмотренные. Подгонка линий шинопровода до необходимой длины осуществляется для KLM-S секциями нестандартной длины. Учитывая, что ГОСТ допускает расширение номенклатуры элементов шинопровода в конкретном применении, состав секций вполне удовлетворяет требованиям стандартизации.

Код секции имеет 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, обязательны. Для некоторых секций «примечания к нестандартной секции» могут иметь значения, отличные от приведенных в таблице МШТ – 9.

Тип шинопровода - KLM-S.

Обозначение секции – по 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.

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.

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.

Шинопровод ELINECR состоит из монолитных секций, выполненных из эпоксидной смолы, внутри которых находятся залитые смолой фазы.

Шинопровод:

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.

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:

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.

Как правило, производители шинопроводов вместе со стандартными и нестандартными секциями поставляют все крепежные изделия, необходимые для монтажа шинопровода в соответствии с требованиями ПУЭ и других стандартов.

На рисунке МШР-23 приведён пример, иллюстрирующий крепление 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.