Выбор коммутационной аппаратуры, изоляторов и проводников

Все коммутационные аппараты, измерительные трансформаторы тока и напряжения, а также изоляторы и проводники должны удовлетворять паспортным условиям при нормальном режиме ра­боты и быть устойчивыми при воздействии токов короткого замыкания и при перенапряжениях. Их выбирают, учитывая условия окружающей среды и размещения проектируемой установки (от­крытая или закрытая установка). При проектировании учитывают температуру и влажность, запыленность, наличие химических и биологических воздействий на изоляцию и проводники, высоту над уровнем моря, сейсмичность района строительства. Изоляция всех аппаратов, изоляторов и проводников должна соответствовать номинальному напряжению сети, а в отдельных случаях, при наличии загрязненной атмосферы, может соответствовать напряжению, превышающему номинальное напряжение сети на одну ступень.

Все электрические аппараты должны длительно работать при напряжении, на 10... 15 % (δU_н) превышающем номинальное напряжение U_H, указанное на заводской табличке (щитке) или в каталоге. Это напряжение, называемое максимальным рабочим напряжением, также указывается в каталогах.

Рабочее напряжение установки U_p с учетом возможных отклонений 8U_P не может превышать максимальное рабочее напряжение аппарата, т. е. должно соблюдаться условие

U_н+ΔU_н ≥U_р+ΔU_р

Выбор аппаратов и проводников по номинальному току производят согласно условию

I_м.р ≥ I_н.а

где 1_мр — максимальный рабочий ток с учетом возможной длительной перегрузки цепи, для которой выбирается аппарат; 1_на — номинальный допустимый длительный ток аппарата с учетом расчетной температуры окружающей среды.

Если температура окружающей среды равна расчетной для данного аппарата (+35 или +40 °С), то для большинства аппаратов перегрузка их током сверхноминального не допускается. Как правило, аппараты могут работать при температуре окружающей среды от -40 до + 60 °С, если в технических условиях на аппарат нет специально оговоренных ограничений.

Если аппарат должен работать при температуре большей расчетной (+35 или +40 °С), но не выше +60 "С, то допустимый рабочий ток

где I_доп, — допустимый рабочий ток аппарата при I_окр;I_окр, — фактическая температура окружающего воздуха; I_доп — длительно допустимая температуры нагрева аппарата; I_рас — расчетная температура окружающей среды для аппарата.

Для масляных выключателей и разъединителей допустимую температуру нагревания /_доп обычно принимают равной + 75 °С и в этом случае допустимый рабочий ток при температуре окружающей среды выше + 35 °С (но не выше + 60 °С)

Если максимальная температура окружающей среды меньше расчетной I_рас (+35 или +40 °С), то рабочий ток высоковольтных выключателей, разъединителей и трансформаторов тока можно увеличивать на 0,5 % номинального тока на каждый градус понижения температуры ниже /_доп но не более чем на 20 %.

Допустимые температуры нагрева /д_0П частей электрических аппаратов при длительной работе приведены в табл. 6.1.

Выбор аппаратов, изоляторов и проводников по току короткого замыкания производят, сопоставляя токи короткого замыкания в данной точке сети и протекающими через выбираемый аппарат с допустимыми токами термической и динамической устойчивости аппарата, которые указывают в каталогах.

В электроустановках напряжением выше 1000 В по режиму короткого замыкания при проектировании выбирают электрические аппараты, токопроводы и другие проводники, а также опорные и несущие конструкции для них. При больших токах короткого замыкания (ударный ток 50 кА и более) проверяют подходы линий электропередачи к подстанциям и ответвительные опоры для предупреждения схлестывания проводов при динамическом действии токов короткого замыкания.

Таблица 5.1 Температура нагрева частей электрических аппаратов при длительной работе

Части электрических аппаратов	Наибольшая допустимая температура нагрева	Превышение температуры нагревания при температуре окружающей среды + 35°С
	в воздухе	в масле	в воздухе	в масле
Токоведущие и нетоковедущие металлические части, не изолированные и не соприкасающиеся с изоляционными материалами
Токоведущие и нетоковедущие металлические части, изолированные или соприкасающиеся с изоляционными материалами, а также детали изоляционных материалов в зависимости от класса изоляции: Y — не пропитанные и не погруженные в жидкий электроизоляционный материал волокнистые материалы А — волокнистые материалы, пропитанные или погруженные в жидкий изоляционный материал В — препараты из слюды или асбеста С — слюда, фарфор, кварц	110 135	-	75 100

В электроустановках напряжением до 1000 В проверке по режиму короткого замыкания подлежат только распределительные щиты, токопроводы и силовые шкафы.

Аппараты и проводники в установках напряжением выше 1000 В не проверяются по динамической устойчивости токам короткого замыкания, если они защищены предохранителями с плавкими вставками на номинальный ток до 60 А, а по термической устойчивости — независимо от номинального тока и типа плавких предохранителей. При этом предохранители должны быть выбраны по предельному отключаемому току, обеспечивая отключение расчетного тока короткого замыкания.

Правила устройства электроустановок позволяют не проверять по режиму короткого замыкания проводники в цепях к индивидуальным электроприемникам, в том числе и к цеховым транс­форматорам мощностью до 1000 кВт и напряжением до 20 кВ, если повреждение проводников при короткого замыкания не может вызвать взрыва и если в электрической или технологической частях установки предусмотрено резервирование, обеспечивающее технологический процесс производства.

При выборе аппаратов и проводников по току короткого замыкания принимают определенные условия повреждений, обеспечивающие нахождение расчетных токов короткого замыкания.

Так, для определения динамической устойчивости аппаратов, жестких шин с изоляторами и поддерживающими конструкциями в качестве расчетного тока короткого замыкания принимают ток трехфазного повреждения.

Для определения термической устойчивости аппаратов и проводников также принимают ток трехфазного короткого замыкания, а на генераторном напряжении электростанций — трехфазного или двухфазного, в зависимости от того, какое из них приводит к максимальному нагреванию.

Для выбора выключателей по включающей и отключающей способности в качестве расчетного принимают наибольший ток, получаемый для трехфазного или однофазного короткого замыкания на землю (для сетей с глухим заземлением нейтрали).

Расчетный ток короткого замыкания определяю т исходя из наиболее тяжелого режима работы, при котором выбираемые аппараты и проводники находятся под действием наибольшего тока повреждения. На реактированных линиях, отходящих от закрытых распределительных устройств, проводники и аппараты, расположенные до реактора и отделенные от питающих сборных шин разделяющими элементами, выбирают по току короткого замыкания за реактором. Повреждения на участке между сборными шинами распределительного устройства и реактором являются весьма маловероятными, а размер аварии при таких повреждениях ограничивается только одной линией, не влияя на других потребителей. Ответвления от сборных шин до разделяющих полок, перекрытий и т.п., в которых установлены проходные изоляторы (включая и сами проходные изоляторы), выбирают по току короткого замыкания на сборных шинах, т.е. при повреждении до реактора.

При воздействии токов короткого замыкания температура нагревания проводников определяется установившимся током короткого замыкания /_кз, временем t воздействия тока и материалом проводника (медь, алюминий и т.п.). Допустимая температура нагревания, °С, проводников при коротком замыкании приведена ниже.

Шины медные....................................................... 300

Шины алюминиевые............................................. 200

Шины стальные, не имеющие непосредственного

соединения с аппаратами................................... 400

Шины стальные, имеющие непосредственное

соединение с аппаратами................................... 300

Кабели с бумажной пропитанной изоляцией напряжением

до 10 кВ с медными и алюминиевыми жилами. 200

Кабели и изолированные провода с полихлорвиниловой

или резиновой изоляцией с медными и алюминиевыми жилами 150

То же, но с полиэтиленовой изоляцией............... 120

Медные голые провода при тяжениях менее 2 кг/мм² 250

То же, но при тяжениях более 2 кг/мм² 200

Алюминиевые голые провода при тяжении менее 1 кг/мм² 200

То же, но при тяжениях более 1 кг/мм 160

Алюминиевая часть стале-алюминиевых проводов 200

Защиту от прикосновения к токоведущим элементам коммутационных аппаратов обеспечивают применением при проектировании (вместо аппаратов открытого исполнения) закрытых конструкций: пакетных выключателей, рубильников и переключателей с рычажным приводом, установочных автоматов, распределительных пунктов ПР, ПОР и др. (табл. 5.2).

Таблица 5.2 Характеристика элементов закрытых конструкций

Тип	Типоисполнение	Номинальный ток шкафа /н, А	Наличие вводного ключа	Число выключателей распределения	Размеры, мм
навесное	напольное	утопленное	однополюсных	трехполюсных
ПОР8513-26-30 ПОР85 13-28-30 ПОР8513-29-30	1Р21 IP54	— - -	IР21	31,5 50			—	400x300x160
ПОР85 13-26-32 ПОР8513-28-32 ПОР8513-29-32	IP21 IP54	- - -	IР21	31,5 50			—	800x300x250

Продолжение табл. 5.2

Тип	Типоисполнение	Номинальный ток шкафа /„, А	Наличие вводного ключа	Число выключателей распределения	Размеры, мм
навесное	напольное	утопленное	однополюсных	трехполюсных
ПОР85 13-26-30 ПОР85 13-28-30 ПОР8513-29-30	IP21 IP54	—	IP21	31,5 50 63			—	500x300x160
ПОР85 13-26-00 ПОР8513-28-00 ПОР85 13-29-00	IP21 IP54	—	IP21	31,5 50 63	—		—	400x300x160
ПОР8513-31-10	IP21 IP54	—	1Р21					400x300x160
ПОР8513-ЗЫО	IP21 IP54	—	IP21					200x400x160
ПР85 13-29-00	IP21 IP54		1P2I	63 63	—	*		600x600x160
ПР85 13-29-10	IP21 ГР54	—	IP2I	63 63	1 1		6 8	600x600x160
ПР85 13-3 1-00	IP21 IP54		1Р21	100 100	—		10 8	600x600x160
ПР8513-31-10	1Р21 IP54	—	IP21	100 100	1 1	*	4 8	600x600x160
ПР8513-31-20	IP21 IP54	—	—	100 100	1 1	*	6 8	600x600x250
ПР8513-31-21	IP21 IP54	—		100 100	1 1	*	8 6	600x600x250
ПР8513-33-00	IP21 IP54	-—	11>21	160 160			12 16	800x800x160
ГТР8513-33-10	1Р21 IP54		IP21	160 160	1 1	*	12 8	800x800x160
ПР8513-35-00	1Р21 IP54	—	IP21	250 250	—	* *		800x800x200
ПР8513-35-00	IP21 IP54	—	—	250 250	—	*	12 14	100x800x200
ПР8513-35-10	IP21 IP54	z	IP21			*		800x800x200
ПР8513-35-10	IP21 IP54	—	—			*		1000x800x200

Продолжение табл. 5.2

Тип	Типоисполнение	Номинальный ток шкафа /„, А	Наличие вводного ключа	Число выключателей распределения	Размеры, мм
навесное	на-поль-ное	утопленное	однополюсных	трехполюс-ных
ПР8513-35-10	№21 IP54	№21 №54				*		1200x800x360
ПР8513-35-20	IP21 IP54	—	—			*		800x800x250
ПР85 13-35-20	IP21 IP54	—	—			*		1000x800x250
ПР8513-35-21	IP21 IP54	—				*		800x800x250
ПР8513-35-21	IP21 IP54	—	—			*		1000x800x250
ПР85 13-37-00	IP21 IP54	—	—		—		10 8 6	800x800x200
ПР851 3-37-00	ГР21 IP54	№21 №54	—		—	*		1000x800x200
ПР851 3-3 7-00	—	—	—		—	*		1200x800x360
ПР8513-37-10	IP21 IP54	—				*	4 6	1200x800x360
ПР8513-37-10	ГР21 1Р54	№21 IP54	—			* *	10 8 6	1200x800x360
ПР8513-37-20	ГР21 IP54	—	—			*		800x800x360
ПР8513-37-20	IP21 IP54	—	—			*	10 8 6	1000x800x360
ПР8513-37-20	IP21 1Р54	№21 №54	—			* *	14 12 6	1200x800x360
ПР8513-37-21	№21 №54	—	—			*		800x800x360

Окончание табл. 5.2

Тип	Типоисполнение	Номинальный ток шкафа/н, А	Наличие вводного ключа	Число выключателей распределения	Размеры, мм
навесное	напольное	утопленное	однополюсных	трехполюс-ных
ПР8513-37-21	IP21 IP54	—	—			* *	10 8 6	1000x800x360
ПР8513-37-21	IP21 IP54	№21 №54	—			*	12 6	1200x800x360
ПР8513-39-00	IP21 IP54	—	—		—	* *	8 10	800x800x360
ПР8513-39-00	№21 IP54	№21 №54			—	* *	14 10	1000x800x360
					—	*		1200x800x360
ПР8513-39-10 ПР8513-39-11	№21 №54		—			*	6 4	1000x800x360
ПР8513-39-10 ПР8513-39-11	№21 №54	№21 №54	—			* *	8 6	1200x800x360
ПР8513-39-10 ПР8513-39-11	—	№21 №54	—			* * *	12 10 6 6	1400x800x360
ПР8513-39-10	№21 №54	—	—			*	8 4	1000x800x360
ПР8513-39-20	№21 №54	№21 №54	—			* *		1200x800x360
ПР8513-39-20	—	№21 №54	—			* *	14 16 6	1400x800x360
ПР8513-39-21	№21 №54	—				*	8 4	1000x800x360
ПР8513-39-21	№21 №54	IP21 IP54	—			*		1200x800x360
HP8513-39-2J	—	№21 №54	—			* *	14 16 6	1400x800x360

* Модели ПОР и ПР изготавливает ЗАО «Кросна-электра» в любой комплектации выключателями по согласованию с заказчиками (отметка * в графе).

Дата добавления: 2014-12-27