Авторы
ГЛАВА ПЕРВАЯ
СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
КРУПНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
- МНОГОАМПЕРНЫЕ ТОКОПРОВОДЫ
Развитие промышленной энергетики характеризуется непрерывным ростом мощности электроустановок и, соответственно, увеличением их номинальных токов. Если еще недавно эти токи не превосходили нескольких тысяч ампер, то теперь они измеряются сотнями тысяч и имеют тенденцию к дальнейшему росту. В этой связи в настоящее время наряду с техникой высоких напряжений возникает техника больших токов. Наиболее ярко эта тенденция проявляется в электролизном производстве цветных металлов (алюминия, меди, никеля и др.), а также продуктов химической промышленности: потребляемые мощности современных электролизных заводов измеряются сотнями и тысячами мегаватт. Сказанное требует проведения технических мероприятий, направленных па улучшение энергетических показателей всех звеньев производства, в том числе и устройств передачи и преобразования энергии.
Построение схемы электроснабжения промышленного предприятия определяется, в основном, мощностью и взаимным расположением потребителей и источников питания. Исходя из этого распределительные сети на территории промышленных предприятий выполняются воздушными или кабельными линиями и токопроводами. Воздушные линии позволяют наиболее экономично передавать и распределять электрическую энергию, однако в сетях до 3-10 кВ они применяются редко. Кабельные линии универсальны. Они могут быть проложены в земляных траншеях, наружных или внутренних каналах, туннелях, трубах, а также открыто на конструкциях по стенам или под перекрытиями зданий, по галереям и эстакадам. Как правило, в пределах одного предприятия пользуются смешанными способами прокладки кабелей. Выполненные в последнее время расчеты обосновывают целесообразность дальнейшего широкого внедрения шинопроводов, необходимость расширения их производства.
Токопроводы обеспечивают подключение электроприемников в любой точке и при определенных условиях на любом этапе строительства и эксплуатации предприятия.
Если в начальном периоде развития токопроводы использовались исключительно для питания отдельных потребителей (например, преобразовательных подстанций электролизных установок), то теперь область их применения значительно расширена: токопроводы питают подстанции, печные установки, группы потребителей металлургического, химического и других производств.
Токопроводы сооружаются па напряжения как до 1000 В, так и выше. Конструктивно они различаются расположением фаз, материалом шин, их профилем и типом изоляторов.
Таблица 1
Современные токопроводы имеют следующие исполнения: с жесткими шипами, закрепленными па опорных изоляторах, с расположением фаз в одной плоскости; с жесткими шинами па опорных изоляторах, с симметричным расположением фаз по вершинам равностороннего треугольника; с жесткими шипами, с наружным экраном; с гибкими шинами наружной прокладки па подвесных изоляторах.
Жесткие токопроводы чаще всего выполняются из шин прямоугольного, коробчатого и трубчатого профиля, а гибкие токопроводы — из пучка неизолированных проводов.
В общем случае токопроводы представляют собой пакет параллельных шин большого сечения.
В качестве проводникового материала для шин в настоящее время, как правило, применяется алюминий чистотой 99,5%. Медь используется лишь в средах, где алюминий химически нестоек, или в установках с длительными интенсивными вибрациями. В табл. 1 приведены основные физико-механические характеристики наиболее распространенных проводниковых материалов.
Широкое применение алюминия объясняется не только дефицитностью меди, но также тем, что его проводимость па единицу массы вдвое больше, а стоимость в 1,5 раза меньше, чем у меди. Однако повсеместное внедрение алюминия затрудняется его пониженными контактными характеристиками. В тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность, используются шины из алюминиево-магниевых сплавов.
