Надежность электроснабжения во многом зависит от того, как запроектированы и выполнены электрические сети. Нормы большинства стран, регламентирующие сечение нулевого провода в сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью, значительно отличаются от отечественных правил и норм. Так, по нормам ГДР, при выполнении ВЛ сечение нулевого провода принимается при фазных проводах сечением до 50 мм2 одинаковое с фазным. Только начиная от сечений фазного провода 70 мм2 сечение нулевого провода принимается уже 50 мм2 и т. д. Аналогичные требования предусмотрены нормами Австрии, Швейцарии, Швеции и США.
На строительстве объектов, которые сооружают во многих странах шведские фирмы, магистральные и распределительные сети выполняют шланговыми кабелями и проводами. В Финляндии, Франции, Бельгии, Италии, ГДР и ЧССР широко распространены ВЛ 0,38 кВ, выполненные самонесущими, изолированными скрученными проводами, которые в основном уже вытеснили ВЛ 0,38 кВ с неизолированными (голыми) проводами.
Кабельный завод финского концерна «Нокиа» выпускает самонесущий провод марки АМКА с алюминиевыми жилами (самый совершенный по экономичности, возможности эксплуатации в различных климатических условиях, удобству и простоте монтажных работ), а также изготавливает монтажные принадлежности к нему и специальный инструмент. Завод разработал определенную систему, технологию и технические условия по монтажу линий проводом АМКА. Эта система позволяет значительно снизить трудовые затраты, расход монтажных материалов, сократить сроки сооружения ВЛ. При монтаже провода АМКА уделяется большое внимание надежности соединения жил, тщательности подготовки поверхностей соединений. Их зачищают стальной щеткой, после чего, для защиты от атмосферных воздействий, смазывают специальным жиром SR1, применяемым как в помещениях, так и на открытом воздухе при температуре до —40°C.
Для высоковольтных ВЛ концерн «Нокиа» выпускает кабели специальной конструкции сечением 3X35, 3X70, 3X120 и 4Х Х185 мм2, в которых несущий канат заделан между жилами. Такне кабели можно подвешивать на кронштейнах с помощью прикрепляемых к канату зажимов. Их конструкция позволяет подвешивать на одной опоре несколько кабелей различного назначения — силовые, осветительные, высоковольтные, телефонной связи. По данным фирмы, при сооружении ВЛ 10 кВ применение таких кабелей сокращает в 1,5—2 раза время на организацию электрообеспечения объектов, примерно на 25—30% снижает трудозатраты по сравнению с прокладкой кабелей в земле; кроме того, на строительных площадках появляется возможность многократного использования кабелей.
Украинским отделением Сельэнергопроекта уже разработаны технические требования к изолированным самонесущим проводам и соответствующей линейной арматуре для их монтажа. ВНИИКП Минэлектропрома СССР приступил к разработке конструкции изолированных проводов, а Союзэлектросетьизоляция Минэнерго СССР начала разрабатывать линейную арматуру для их монтажа.
Английская фирма «Бритиш федерал» выпускает большой набор ударопрочных сварочных кабелей для передвижных сварочных установок.
Надежность электросетей, в частности ВЛ, в большой мере зависит от качества исполнения соединений. Помимо Финляндии, этому вопросу уделяют серьезное внимание в Венгрии, Чехословакии и Польше, где применяются универсальные сжимы.
Защитно-отключающие устройства
Многолетний опыт разработки, внедрения и эксплуатации защитно-отключающих устройств накоплен французскими фирмами. Конструктивно такие устройства выпускают в двух вариантах: в виде одного изделия, представляющего собой чувствительный орган и коммутационный аппарат, и в виде двух не связанных между собой изделий — реле утечки и коммутационного аппарата (магнитного пускателя, контактора, автоматического выключателя). Защитно-отключающие устройства по первому варианту выпускает фирма «Компани де конструксион электрик», по второму — фирма «Понтадетек».
Устройства по первому варианту рекомендуются для бытовых электрических сетей, производственных и вспомогательных помещений, т. е. там, где отсутствует агрессивная среда и электрическая нагрузка сравнительно невелика, а также для передвижных индивидуально защищаемых электроприемников небольшой мощности.
Устройства по второму варианту рекомендуется применять в аппаратуре, монтируемой в производственных помещениях с агрессивной и пожароопасной средой, повышенной влажностью и другими отрицательными условиями. Блочное исполнение устройств позволяет собирать разнообразные схемы переключений и применять любую коммутационную аппаратуру. Поскольку конструкции реле утечки и коммутационного аппарата не связаны в одно целое, их можно раздельно менять в случае необходимости. Реле утечки фирмы «Понтадетек» позволяет использовать его для защиты в четырехпроводных сетях с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В. Чувствительный орган собран на электронной схеме. Уставка тока срабатывания регулируется и может быть принята 30, 50, 100, 150 и 200 мА. Прибор реагирует при касании человеком токоведущей части или появлении тока утечки, превышающего уставку. Преимуществом прибора является возможность автоматического контроля исправности устройства и целости цепи заземления.
Значительные успехи в развитии аппаратуры защитного отключения достигнуты в ГДР. Народное предприятие «Шальт- электроник» (Дрезден) уже много лет выпускает аппараты защитного отключения по току утечки. Конструктивной особенностью таких устройств (Е1-25 и Е1-80) является объединение в одном корпусе дифференциального трансформатора токов нулевой последовательности, механизма чувствительного органа и собственно выключателя. Устройства эти рассчитаны на ток уставки 100 и 300 мА и номинальный ток нагрузки 25 и 80 А. Предприятие освоило выпуск аппарата, который используется в достаточно широком диапазоне токов более 80 А. Отличие этого аппарата от упомянутых заключается в том, что дифференциальный трансформатор вынесен из общего корпуса. В последнем расположен только чувствительный орган с расцепляющим механизмом. Таким образом, устройство оказывается универсальным; дифференциальный трансформатор выбирается в зависимости от номинального тока электроприемника. Проведенными в ГДР исследованиями установлено, что при токах утечки менее 100 мА происходят ложные срабатывания аппаратуры. Поэтому предприятие «Шальтэлектроник» выпускает устройства, реагирующие на токи утечки от 100 до 500 мА.
Одной из наиболее частых причин ложного срабатывания защитных устройств по току утечки является возникновение в трехфазных сетях гармонических составляющих, кратных трем, источниками которых могут быть электроприемники с нелинейными вольт-амперными характеристиками. Исключить влияние на защитную аппаратуру гармонических составляющих позволяет чувствительный орган, смонтированный на электронных элементах. Однако иностранные специалисты не считают возможным применять такие органы, ибо электронная схема действует, получая питание от той же сети, которую защищает устройство, а при аварийных режимах (коротком замыкании в сети) чувствительный орган оказывается без питания и, следовательно, перестает реагировать на ток утечки.
Фирма «Дженерал Электрик» (США) выпускает автоматические выключатели защиты от токов утечки на землю чувствительностью 5 мА, в однополюсном исполнении, а канадская фирма «Хуббел» — такие же выключатели на полупроводниках на номинальные токи 15, 20 и 30 А, чувствительностью от 5 мА.
