Высоковольтные аппараты станций и подстанций соединяют между собой токопроводящими конструкциями, выполненными из проводниковых материалов. Эти конструкции, закрепленные на изоляторах, называют шинами.
Шины могут быть жесткими и гибкими. Жесткие шины обычно применяют в закрытых распределительных устройствах, их выполняют в виде прямоугольных полос из алюминия, стали и роже из меди. Гибкие шины круглого сечения делают из голых алюминиевых или сталеалюминиевых проводов. Их применяют на открытых распределительных устройствах станций и подстанций, напряжением 35 кВ к выше.
Для жестких шин распределительных устройств напряжением 6—10 кВ используют прямоугольные полосы сечением 60 X 4 и 60 X 6 мм. При небольшой мощности станции или подстанции применяют однополосные шины малого сечения, а при больших мощностях шины соединяют в пакеты из двух-трех полос для каждой фазы электроустановки. Перед монтажом шины выправляют и изгибают по заранее заготовленным шаблонам, выполненным из стальной проволоки диаметром 3-5 мм.
Шины закрепляются на опорных (для внутренних установок) или подвесных и опорных изоляторах (для наружных установок). Шины с изоляторами составляют шинные устройства станций и подстанций.
Шины каждой фазы имеют свою окраску. Так, для трехфазных систем принята следующая окраска шин: фаза А (первая фаза) окрашивается в желтый цвет, фаза В (вторая) в зеленый, а фаза С (третья) в красный цвет. Нулевые шины (например, вывода нулевой точки трансформатора) окрашивают в черный цвет, если нейтраль заземлена, и в белый, — если она изолирована. В установках постоянного тока (например, зарядных батарей аккумуляторов) шины положительного полюса окрашивают в красный цвет, а отрицательного — в синий. Такая раскраска шин принята обязательной для шинных устройств закрытых РУ всех станций и подстанций. Она позволяет быстро определить нужную фазу электроустановки и определить ее полярность, что важно по условиям техники безопасности.
Жесткие прямоугольные шины могут закрепляться на опорных изоляторах вертикально (на ребро) или горизонтально (плашмя). К головкам изоляторов шины крепятся винтами или накладками, выполненными из такого же материала, что и шины. Между собой шины соединяются внахлестку накладными пластинами пли специальными болтовыми сжимами. Для соединения используют стальные болты и гайки с нормальной шестигранной головкой. В зависимости от толщины и ширины шин применяют два или четыре стяжных болта. Контактные поверхности плоских шин при их соединении зачищают, протирают и покрывают тонким слоем технического вазелина. Обрабатывают алюминиевые контактные поверхности под слоем вазелина, затем загрязненный слой удаляют чистой тряпкой или ветошью.
Таблица 9
Допустимые токовые нагрузки для прямоугольных шин различного сечения
Если шинное устройство, выполненное жесткими шинами, имеет большую длину, шины разделяют на отдельные участки по 15—20 м каждый и между ними оставляют воздушный зазор для возможности линейного расширения при нагреве. Концы участков шин соединяют температурными компенсаторами, выполненными в виде пакетов из тонких пластин того же материала, что и шины.
В процессе эксплуатации качество контактных соединений шинного устройства ухудшается из-за окисления поверхностей и ослабления болтовых соединений, вызванного попеременным нагреванием и охлаждением шин. При повышении температуры дефектного контакта усиленно окисляются контактные поверхности и может выйти из строя шинное устройство. Контроль за нагревом контактов осуществляют при помощи специальной термопленки, наклеивая ее на участок контактного соединения клеем БФ-2. При нормальной температуре контактов пленка сохраняет свой первоначальный красный цвет. При повышении температуры до 75—80° С она становится коричневой, а свыше 80° С — черной. Кружки термопленки можно наклеивать непосредственно на головки болтов контактных соединений. Кроме термопленки, применяют также механические указатели нагрева контактных соединений.
Сечение шин выбирают по допустимому току при его длительном протекании и проверяют на тепловое и электродинамическое воздействие токов короткого замыкания. Стальные жесткие шины применяют при номинальных токах не выше 200 А. В табл. 9 приведены допустимые нагрузки шин прямоугольного сечения, выполненных из алюминия и стали.
Величина токовой нагрузки обычно принимается из расчета допустимой температуры нагрева шин до +70° С при температуре окружающего воздуха +25° С. При расположении прямоугольных шин плашмя токовые нагрузки должны быть уменьшены на 50% для шин с шириной полосы до 60 мм и на 80% с шириной полосы более 60 мм.
Контрольные вопросы
- Какие коммутационные и защитные аппараты применяются в установках напряжением до 1000 В и выше?
- Каково назначение контакторов и пускателей и где они применяются?
- Для чего применяются разъединители и масляные выключатели?
- Какую роль играет масло в многообъемных и малообъемных масляных выключателях?
- Как включаются и работают короткозамыкатели и отделители?
- Как устроен и работает высоковольтный предохранитель? Чем отличаются предохранители типа ПК от предохранителей типа ПКТ?
- Какие виды приводов к масляным выключателям вы знаете?
- Расскажите, как работает привод трехполюсного разъединителя внутренней установки.
- Чем отличаются опорные высоковольтные изоляторы от проходных?
- Что представляют собой шинные устройства? В какие цвета окрашивают шины распределительных устройств?
