ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ
§ 16.4. Классификация электрических сетей
Электрические сети служат для передачи и распределения электрической энергии. Они подразделяются на воздушные линии (сокращенно ВЛ), кабельные линии и электропроводки.
На строительных площадках для питания электроэнергией строительных механизмов и электроосветительных установок сооружаются в основном временные электрические сети, состоящие преимущественно из воздушных линий, как более дешевых и легко выполнимых. Внутри строящихся зданий выполняются временные электропроводки. Кабельные подземные линии применяют только в отдельных случаях, когда по тем или иным причинам использование воздушных линий на данном участке строительства невозможно.
Электрические сети на строительных площадках имеют специфические особенности связанные с питанием электроэнергией передвижных машин и механизмов. При изменении типа этих машин, их расположения и количества меняется и местоположение центров электрической нагрузки. Отсюда и вытекает основная особенность сетей на строительных площадках: они должны быть мобильны (подвижны), способны быстро следовать за изменениями электрической нагрузки. В связи с этим на строительстве играют большую роль переносные участки электросетей, выполняемые преимущественно шланговыми кабелями (описание их приводится ниже), и так называемые инвентарные электротехнические устройства разного рода, легко перемещаемые с места на место. К таким устройствам относятся уже описанные передвижные трансформаторные подстанции КТП, передвижные и переносные распределительные шкафы, подключательные пункты, осветительные вышки, пусковые ящики для электродвигателей и др. Переносные участки электросетей и инвентарные устройства в сочетании с временными воздушными линиями обеспечивают подачу электроэнергии в различные точки строительной площадки в короткие сроки и с минимальными затратами.
Все электрические сети сооружаются в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ). К временным электросетям предъявляются те же требования, что и к постоянным. Строгое соблюдение этих требований при сооружении временных электросетей является необходимым условием обеспечения безопасности работающих на строительной площадке.
§ 16.5. Провода и кабели, инвентарные электротехнические устройства
Основным материалом для токоведущих жил проводов и кабелей в настоящее время является алюминий. Для изготовления голых проводов применяется также сталь. Медь, хотя и обладает большей электропроводностью, чем алюминий, применяется для изготовления проводов и кабелей в весьма ограниченном размере: в тех случаях, когда необходима особая гибкость провода.
В качестве изоляционных материалов для изготовления изолированных проводов и кабелей применяют резину, кабельную бумагу, пропитанную специальными составами, и синтетические материалы — пластмассы, такие, как полиэтилен, поливинилхлорид и др. Пластмассовая изоляция обладает рядом положительных свойств и поэтому с каждым годом находит все большее применение в производстве кабельной продукции.
Все провода и кабели, как голые, так и изолированные, выпускаются нашей промышленностью по единой шкале сечений токоведу щих жил. Шкала эта такова: 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 60; 70; 05; 120; 150; 185; 240; 300; 400 мм2. Для каждого типа провода или кабеля установлены определенные пределы сечений из этой шкалы (от такого-то сечения до такого-то).
Токоведущие жилы проводов и кабелей изготовляют преимущественно многопроволочными, т. е. свитыми из нескольких (иногда большого числа) проволок для придания проводу гибкости.
Голые провода.
Для воздушных линий на строительных площад ках применяют голые алюминиевые и стальные провода. Применение голых медных проводов при строительстве новых воздушных линий в настоящее время запрещено.
Голые алюминиевые провода (марки А) выпускаются сечением от 16 до 400 мм2 многопроволочными; в условиях строительных площадок они применяются обычно сечением не свыше 150 мм2.
Стальные голые провода изготовляются как многопроволочными (марки ПС и ПМС), так и однопроволочными (марка ПСО). Многопроволочные провода выпускаются сечением от 25 до 95 мм2, а однопроволочные нормируются по диаметру 3; 3,5; 4 и 5 мм2.
Особый тип голых проводов представляют сталеалюминиевые провода, состоящие из стального троса, на который навиты алюминиевые проволоки. Стальной трос служит для увеличения прочности провода. Сталеалюминиевые провода в условиях строительных площадок применяются мало (они предназначены для сооружения линий электропередачи напряжением 35 000 В и выше).
Основные технические данные по голым алюминиевым и стальным проводам приведены в табл. 16.2.
Таблица 16.2 Основные технические данные голых проводов
• При плотности тока, равной 0,5 А/мм.
Для сравнения электрических свойств алюминиевых и стальных проводов в таблице приведены данные по активному сопротивлению тех и других. При этом следует иметь в виду, что сопротивление стальных проводов не является величиной постоянной (как у медных или алюминиевых), а в силу магнитных свойств стали изменяется в зависимости от проходящего по ним тока.
Рис. 16.10. Кабель силовой с бумажной пропитанной изоляцией, бронированный:
а — общий вид трехжильного кабеля; б — поперечный разрез четырехжильного кабеля; 1 — токоведущие жилы; 2, 3 — фазовая и поясная изоляция из пропитанной кабельной бумаги; 4 — оболочка алюминиевая или свинцовая; 5 — стальная ленточная броня; 6 — слой кабельной пряжи
Поэтому в таблице для стальных проводов указано их активное сопротивление для определенного тока, а именно, для плотности тока, равной 0,5 А/мм2. Существенным недостатком стальных проводов (по сравнению с алюминиевыми) является их большой вес (при их подвеске требуется увеличенная прочность опор).
Силовые кабели.
Кабелем называют одножильный или чаще мно гожильный изолированный провод специальной конструкции в герметической оболочке. Кабели, предназначенные для передачи электроэнергии, носят название силовых.
Силовые кабели в настоящее время выпускаются главным образом с алюминиевыми жилами (одно-, двух-, трех- и четырехжильные), с изоляцией из бумаги, пропитанной маслоканифольным составом, и с пластмассовой изоляцией.
Отличительной особенностью кабелей является наличие герметической (алюминиевой, свинцовой или пластмассовой) оболочки, предназначенной для предохранения от проникновения внутрь кабеля сырости. В связи с этим при прокладке силовых кабелей применяют особые методы соединения их при помощи специальных соединительных муфт; свободные концы их подвергаются особой разделке с герметическим оконцеванием.
Кабели, предназначаемые для прокладки непосредственно в земле, в траншеях, защищены от механических воздействий (поверх герметической оболочки) броней из стальных лент, покрытой сверху защитным (от коррозии) слоем.
Представление о конструкции кабелей с бумажной пропитанной изоляцией дает рис. 16.10.
Четвертая жила четырехжильного кабеля (рис. 16, 10, б), служит нулевым приводом, делается меньшего сечения (около половины сечения фазных жил). Кабели на напряжение 6 и 10 кВ отличаются от кабелей на напряжение до 1000 В усиленной изоляцией токоведущих жил.
Силовые кабели с бумажной изоляцией имеют довольно сложную маркировку; в марках кабеля буквами обозначаются его конструктивные особенности: материал токоведущих жил, род оболочки, наличие защитных покровов. Например, кабель ААБ — силовой бронированный в алюминиевой оболочке, а алюминиевыми жилами; АСБ — такой же кабель, но в свинцовой оболочке.
На напряжение до 1000 В применяют трех- и четырехжильные кабели, на 6 и 10 кВ —трехжильные.
Кабели с пропитанной бумажной изоляцией имеют ряд недостатков: их нельзя сильно изгибать, так как при резких изгибах портится изоляция жил (радиус изгиба должен быть равен не менее 15 наружным диаметрам кабеля); их нельзя прокладывать при низких температурах без предварительного прогрева (из-за хрупкости оболочки), нельзя прокладывать на большую высоту по вертикали, так как в этих условиях при нагревании кабеля током из него начинает вытекать пропиточный состав и изоляция кабеля теряет свои свойства.
Силовые кабели с пластмассовой изоляцией не имеют указанных недостатков. Такие кабели с изоляцией из полиэтилена или поливинилхлорида в поливинилхлоридной оболочке бронированные и небронированные с каждым годом получают все большее применение. Наша промышленность выпускает их на напряжения 1, 6 и 10 кВ трех- и четырехжильные с сечением жил до 150 мм2. В марках этих кабелей вторая буква указывает материал герметической оболочки (В — поливинилхлорид), а третья — материал изоляции (П — полиэтилен, В — поливинилхлорид). Например, кабель марки АВПБ — с алюминиевыми жилами, с полиэтиленовой изоляцией, в поливинилхлоридной оболочке, бронированный; кабель марки АВВБ —такой же, но с поливинилхлоридной изоляцией. К достоинствам кабелей с пластмассовой изоляцией помимо устранения указанных выше недостатков, присущих кабелям в бумажной пропитанной изоляции, следует отнести также отсутствие металлических (алюминиевых или свинцовых) оболочек, что снижает вес кабелей и расход цветного металла на их изготовление.
Установочные провода и кабели.
Провода с резиновой и пластмассовой изоляцией (установочные) и кабели с резиновой изоляцией служат для выполнения электропроводок. Выпускают их, как правило, на напряжение до 500 В и с алюминиевыми жилами.
Назовем наиболее применяемые в условиях строительства марки установочных проводов и кабелей с резиновой изоляцией:
АПР и АПВ — провода одножильные алюминиевые, первый — с резиновой изоляцией в оплетке из пропитанной хлопчатобумажной пряжи, второй—с полихлорвиниловой изоляцией и без оплетки; назначение — прокладка по роликам и изоляторам, а также в трубах и непосредственно (без труб) в каналах и пустотах строительных конструкций;
ПРГ и ПВГ — гибкие провода с медными жилами из большого числа тонких проволок; применяются для соединения подвижных частей машин и аппаратов;
АВРГ и АНРГ — кабели с алюминиевыми жилами с резиновой изоляцией в герметической оболочке из полихлорвинила или найрита (светостойкой резины) двух- и трехжильные прокладываются непосредственно по поверхности стен и потолков; используются для прокладки в сырых помещениях и в помещениях с химически активной средой;
АППВ и АПН — плоские провода двух- и трехжильные с алюминиевыми жилами в изоляции из полихлорвинила (АППВ) и найрита — светостойкой резины (АПН); назначение — постоянные электропроводки в осветительных сетях; прокладываются скрыто или открыто, непосредственно по стенам и потолкам (без роликов).
Шланговые кабели и провода предназначают для присоединения подвижных электроприемников и широко применяют на строительных площадках: для питания электропривода передвижных строительных машин и механизмов — кранов, экскаваторов, компрессоров, для питания сварочных трансформаторов, электроинструмента и т. д. Выпускают с алюминиевыми и медными жилами, сплетенными из тонких проволочек (для большей гибкости). Для защиты от механических воздействий и от проникновения сырости к токоведущим жилам шланговые кабели и провода в дополнение к резиновой изоляции жил имеют толстую (5—8 мм толщины) резиновую оболочку. Особенностью их является также наличие дополнительной, так называемой заземляющей жилы, предназначенной для заземления корпусов строительных механизмов с электроприводом.
Для питания электроприемников напряжения до 500 В на строительстве применяют шланговые кабели и провода преимущественно следующих марок (алюминиевые жилы обозначаются первой буквой А).
Рис. 16.12. Инвентарный распределительный шкаф с блоками предохранитель-выключатель типа БПВ (Главмосстрой)
Рис. 16.13. Инвентарные подключательные пункты (Главленинградстрой):
а — для питания башенного крана; б — для питания ручного инструмента
ШРПС — шланговые шнуры переносные для питания электроинструментов, сварочных трансформаторов и переносных светильников, двух- и трехжильные с дополнительной заземляющей жилой;
АКРПТ, КРПТ, АКРПТН, КРПТН, КРПГ (буква Н обозначает маслобензиностойкую оболочку, буква Г — особо гибкий) — шланговые кабели переносные для питания электропривода строительных механизмов трехжильные с дополнительной заземляющей жилой (рис. 16.11);
АПРГДО, ПРГД — шланговые провода гибкие для дуговой сварки одножильные; применяются для соединения электрододержателя с источником электрического тока.
Для питания строительных машин с высоковольтным электроприводом промышленностью выпускаются шланговые кабели на напряжения 6 кВ марок: КШВГ и КШВГМ (морозостойкие) трехжильные с дополнительной заземляющей жилой.
Инвентарные электротехнические устройства.
Применение инвентарных (передвижных и переносных) электротехнических устройств упорядочивает электрохозяйство строительной площадки, повышает надежность его работы и обеспечивает большую безопасность работающих на стройке.
Рис. 16.14. Силовой ящик с блоком предохранитель-выключатель типа ЯБПВ
Рис. 16.15. Инвентарный сборно-разборный электростояк в лестничной клетке строящегося здания (Главмосстрой)
Устройства эти весьма разнообразны. Помимо описанных комплектных передвижных подстанций — КТП, на передовых стройках широко применяют также инвентарные распределительные шкафы для подсоединения отдельных линий (рис. 16.12), подключательные пункты для строительных механизмов и электроинструмента (рис. 16.13), силовые ящики, оборудованные описанными выше блоками предохранитель-выключатель (рис. 16.14), стойки и вышки для светильников и прожекторов (показаны на рис. 15.6 и 15.7) и ряд других устройств. При строительстве многоэтажных фабрично-заводских корпусов, а также жилых и общественных зданий весьма целесообразно применять инвентарные стояки из металлических или жестких гофрированных бумажных труб с заложенными в них проводами и поэтажными коробками «отбора мощности»; такие стояки устанавливают в лестничных клетках строящегося здания (рис. 16.15). Наличие таких стояков позволяет правильно, удобно и безопасно организовать временное электроснабжение строящегося здания.
