ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
КОНСТРУКЦИИ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК
1. ТИПЫ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ
Существующие в СССР и за рубежом конденсаторные установки могут быть подразделены соответственно их конструктивному исполнению на:
расположенные внутри зданий, закрытые или внутренние установки;
расположенные под открытым небом, открытые или наружные установки.
К первым можно отнести также подземные установки на шахтах угольной и горнорудной промышленности. Ко вторым, кроме стационарных установок, принадлежат также менее распространенные передвижные конденсаторные установки, которые применяются в СССР в угольной, нефтяной и торфяной промышленности.
Открытые конденсаторные установки в свою очередь подразделяются соответственно их исполнению на:
конденсаторные батареи, защищенные от атмосферных воздействий путем обшивки их тонким стальным листом; батареи этого типа могут быть названы защищенными наружными конденсаторными установками;
полностью открытые установки, в которых отсутствует какая-либо защита конденсаторов от атмосферных воздействий.
Полностью открытые установки могут выполняться только из конденсаторов, конструкция которых обеспечивает их нечувствительность к атмосферным воздействиям, т. е. конденсаторов, у которых наружные части выводных изоляторов снабжены ребрами, а баки надежно герметизированы и защищены от коррозии.
Полностью открытая установка конденсаторов заслуживает широкого применения в сетях высокого напряжения. Препятствием к открытой установке конденсаторов могут быть:
наличие в атмосфере большого количества пыли или химически активных веществ, не допускающих открытой установки конденсаторов;
низкая температура наружного воздуха в зимнее время, выходящая за пределы, допустимые для конденса- тор,ов данного типа.
Несущие конструкции открытых конденсаторных установок чаще всего бывают установлены на легких фундаментах подобно конструкциям под аппаратуру открытых трансформаторных подстанций. Такие установки могут быть названы наземными в отличие от столбовых конденсаторных установок, получивших широкое распространение за рубежом, например в США.
2. ТРЕБОВАНИЯ К ПОМЕЩЕНИЯМ И КОНСТРУКЦИЯМ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК
Конденсаторные установки с общим количеством масла в одной установке более 600 кг должны быть расположены в отдельном помещении с выходом наружу или в общее помещение [Л. 23].
Конденсаторные установки с общим количеством масла в одной установке до 600 кг могут размещаться в помещениях щитов управления и распределительных устройств, а также в основных и вспомогательных помещениях производств, отнесенных к категориям Г и Д согласно «Противопожарным нормам строительного проектирования промышленных предприятий и населенных мест».
Не допускается установка конденсаторов в сырых и пыльных помещениях, с химически активной средой, в помещениях, где они могут подвергаться длительным сотрясениям или нагреву тепловым излучениям, или там, где температура воздуха превышает наивысшую температуру, допустимую для конденсаторов данного типа.
В южных местностях СССР следует избегать установки конденсаторов в помещениях, стены и крыша которых подвергаются прямому нагреву солнечными лучами, т. е. в одноэтажных открыто расположенных зданиях. Рекомендуется высаживать в непосредственной близости от таких зданий деревья, затеняющие их в летнее время.
При размещении конденсаторных батарей в цехе их чаще всего устанавливают на полу. Иногда конденсаторные батареи напряжением до 500 В размещают выше и в редких случаях — ниже уровня пола цеха. В качестве примеров можно указать на размещение конденсаторов на специально установленных кронштейнах стен или колонн на высоте 1—2 м или на стропильных фермах на высоте 5—10 м над уровнем пола.
При установке конденсаторов в отдельном помещении оно оборудуется вентиляцией, не допускающей повышения температуры воздуха сверх верхнего предела, установленного для конденсаторов данного типа. Как правило, бывает достаточно естественной приточно-вытяжной вентиляции через вентиляционные отверстия. Только при сравнительно высокой температуре наружного воздуха может потребоваться искусственная вентиляция.
Расчет вентиляции конденсаторных помещений производится теми же методами, что и расчет вентиляции других небольших помещений, содержащих электрооборудование, например трансформаторных камер. В основу расчета кладутся данные о количестве тепла, выделяющегося в конденсаторной установке в единицу времени (§ 2-7).
При искусственной вентиляции следует предусматривать автоматическое включение и отключение ее в зависимости от температуры наружного воздуха.
В местностях с холодной зимой необходимо иметь возможность легко закрывать вентиляционные отверстия во время морозов во избежание охлаждения конденсаторов до температур значительно ниже нуля.
Конструкция конденсаторной установки должна удовлетворять следующим общим требованиям.
Необходимо обеспечить удобство эксплуатации конденсаторов и другого электрооборудования, входящего в состав установки (наблюдения за конденсаторами и защищающими их предохранителями, смены патронов предохранителей и вышедших из строя конденсаторов и т. п.).
Для защиты обслуживающего персонала от случайного прикосновения к токоведущим частям конденсаторные батареи снабжаются обыкновенно сетчатыми ограждениями или обшивкой из тонкой листовой стали с вентиляционными отверстиями. Отдельные конденсаторы напряжением до 500 В, установленные в общих производственных помещениях, иногда снабжаются только кожухом, закрывающим выводные изоляторы конденсатора.
При секционировании конденсаторных батарей рекомендуется располагать секции таким образом, чтобы была обеспечена безопасность работ на каждой из них при включенных остальных секциях.
Конструкция конденсаторной батареи должна обеспечивать достаточное охлаждение конденсаторов при самой высокой температуре окружающего воздуха, возможной в условиях эксплуатации данной установки. Для этого не следует устанавливать конденсаторы в батареях на сплошных стальных или железобетонных полках. Конденсаторы должны стоять на стеллажах с промежутками, допускающими свободное протекание охлаждающего воздуха. Для конденсаторов типа КМ первого габарита эти промежутки должны быть не менее 50 мм, для второго габарита — не менее 70 мм и для третьего — не менее 100 мм.
Несущие конструкции, служащие для установки конденсаторов в батареях, должны быть изготовлены из несгораемых материалов. Следует выполнять их в виде отдельных «ячеек» или «шкафов» для облегчения их изготовления, транспортировки и монтажа.
Токоведущие шинки (ответвления), соединяющие зажимы конденсаторов со сборными шинами, проходящими вдоль батареи, не должны создавать после их присоединения механических усилий в выводных изоляторах конденсаторов. Для этого следует выполнять ответвления из возможно более тонких медных или алюминиевых шин, но не из полосовой стали.
Согласно Правилам устройства электроустановок, при расположении внутри помещения конденсаторной установки напряжением выше 1 000 В с общим количеством масла более 600 кг под установкой должен быть устроен маслопрнемник, рассчитанный на 20%' общего количества масла во всех конденсаторах. При наружной установке устройство маслоприемников под конденсаторами не требуется.
В конденсаторных установках с параллельно-последовательным соединением конденсаторов изоляция между зажимами и баком каждого конденсатора (выводные изоляторы и внутрибаковая изоляция) должна работать при напряжении, не превышающем того, на какое она рассчитана. Для этого каждая из последовательно соединенных групп конденсаторов должна быть установлена на отдельном комплекте опорных изоляторов. Номинальное напряжение последних должно быть равно номинальному напряжению конденсаторной батареи.
Эта конструкция не нужна, если батарея выполнена из конденсаторов, изоляция которых по отношению к корпусу рассчитана на полное напряжение сети.
Как известно, мощность конденсаторов с индивидуальной защитой секций (конденсаторы типа КМ напряжением 220—1 050 в) постепенно уменьшается во время эксплуатации вследствие отключения секций их предохранителями. Поэтому при проектировании батарей, состоящих из таких конденсаторов, следует предусматривать на стеллажах свободные места или свободную площадь в помещении для увеличения впоследствии числа конденсаторов в батарее на 10—20%.
