Глава IX
ШИННЫЕ УСТРОЙСТВА
Шинные устройства (ошиновка) служат для передачи и распределения электрической энергии в пределах данного распределительного устройства (подстанции).
Шинное устройство представляет собой совокупность: голых (неизолированных) шин; фарфоровых изоляторов, на которых прокладывают шины; конструкций для установки изоляторов; крепежных деталей и метизов для крепления шин и изоляторов (шинодержателей, болтов, гаек, шайб).
Рис. 47. Жесткая ошиновка в ЗРУ на 10 кВ
В зависимости от вида распределительного устройства и напряжения ошиновка выполняется жесткой или гибкой.
Жесткую ошиновку (рис. 47), представляющую собой шины из полосового металла, закрепленные на опорных изоляторах, применяют в закрытых РУ напряжением до 35 кВ.
Гибкую ошиновку (рис. 48) выполняют в открытых РУ всех напряжений и в закрытых РУ напряжением 110 кВ при помощи подвешиваемых на линейных изоляторах гибких голых проводов.
В отдельных случаях в ОРУ устраивают жесткую ошиновку из стальных труб, закрепленных на специальных опорных изоляторах.
§ 26. Фарфоровые изоляторы
Изоляторы предназначаются для изоляции токоведущих частей друг от друга и от земли, а также для крепления к ним токоведущих частей и восприятия механических усилий, возникающих при протекании по токоведущим частям токов короткого замыкания. Изоляторы изготовляют из высококачественного фарфора. Поверхность фарфоровых изоляторов глазируют.
Изоляторы подразделяют на аппаратные, применяемые в аппаратуре, станционные, применяемые в распределительных устройствах, и линейные, используемые на воздушных линиях электропередачи, а также в гибкой ошиновке.
Станционные изоляторы в свою очередь делятся на опорные и проходные, изготовляемые для внутренней и наружной установки. Опорные изоляторы предназначены для крепления шинных конструкций и других токоведущих частей. Проходные изоляторы имеют медные стержни или шины, пропущенные сквозь втулку изолятора. Их используют для крепления шин, а также для вывода токоведущих частей из стен, перекрытий и полок распределительных устройств.
Армировка металлических деталей на изоляторах производится при их изготовлении цементными замазками с фарфоровой мукой.
Станционные фарфоровые изоляторы для внутренней установки выпускаются на номинальные напряжения 1, 6, 10, 20 и 35 кВ и механические разрушающие усилия на изгиб 180, 375, 750, 1250, 2000, 3000, 4250 и 6000 кГ. Допускаемая нагрузка принимается равной 60% разрушающего усилия.
Рис. 48. Гибкая ошиновка в ОРУ на 200 кВ
Опорные изоляторы типа ОФ (рис. 49) изготовляются с внутренней полостью, фланцем и колпачком (рис. 49, а, б, в) и без полости, сплошные (рис. 49, а) с внутренней заделкой арматуры для крепления самого изолятора и токоведущих частей к нему.
В зависимости от способа и места установки фланцы изоляторов могут иметь круглую — кр (рис. 49, а), овальную — ов (рис. 49, б) или квадратную — кв (рис. 49, в) форму. Фланцы изоляторов снабжены болтами для подсоединения заземления, а колпачки имеют резьбовые отверстия для крепления шинодержателей или аппаратов.
Проходные изоляторы типа П (рис. 50) представляют собой фарфоровую покрышку, в средней части которой закреплен фланец, а внутри проходит токоведущий плоский или круглый стержень, закрепленный в торцах изолятора центрирующими шайбами и гайками. Такие проходные изоляторы (рис. 50, а) изготовляют на номинальные токи до 1000 а.
Рис. 49. Опорные изоляторы для внутренней установки типа ОФ: а — с круглым фланцем на 10 кВ, 375 кГ (ОФ-10-375 ов); б—с овальным фланцем на 10 кВ, 750 кГ (ОФ-10-750 ов); в—с квадратным фланцем на 10 кВ, 2000 кГ (ОФ-10-2000 кВ); а — с внутренней заделкой арматуры на 10 кВ, 375 кГ (ОФ-10-375); 1 — чугунный колпачок; 2 — фарфоровый корпус; 3 — чугунный фланец; 4 — болт для заземления
Рис 50. Проходные изоляторы для внутренней установки типа П:
а — с токоведущим стержнем на 10 кВ, 400 а, 375 кГ (П-10/ 400-375); б — без токоведущего стержня (шинный) на 10 кВ, 3000 а (Π-1 0/3000); 1 —токоведущий стержень; 2 — фарфоровая покрышка; 3 — чугунный фланец; 4 —центрирующая шайба
Для больших токов выпускаются проходные изоляторы без токоведущего стержня. При монтаже через покрышку изолятора пропускается шина, которая прикрепляется стальными планками к колпачкам на торцах изолятора. Эти изоляторы получили название шинных (рис. 50, б).
Фарфоровая покрышка проходных изоляторов разделяется фланцем на две неравные части. Более длинная часть имеет цилиндрическую форму длиной до 100 мм. Ее помещают внутри стены, перекрытия или плиты, через которые проходит токоведущая часть.
Каждый тип изолятора маркируют буквами и цифрами, определяющими назначение и характеристику изолятора по группе механической прочности, напряжению и току (для проходных изоляторов).
Опорные изоляторы для наружной установки изготовляют на напряжения 6, 10, 35 и 110 кВ двух видов: опорноштыревые и опорно-стержневые.
Опорно-штыревые изоляторы на 6 и 10 кВ (рис. 51, а) соответственно маркируют ШН-6 и ИШД-10. Они состоят из фарфорового элемента 2, чугунного колпачка 1 и чугунного штыря 3, отлитого вместе с фланцем. По окружности колпачка 1 расположены четыре отверстия с резьбой. Такое же расположение имеют четыре сквозных отверстия во фланце штыря 3.
Опорно-штыревые изоляторы на 35 кВ изготовляют двух типов: ШТ-35 (рис. 51, б) и ИШД-35, состоящий из трех фарфоровых элементов, скрепленных цементной замазкой. Изолятор ШТ-35 имеет два фарфоровых элемента и обладает меньшей, чем ИШД-35, механической прочностью.
Отверстия в колпачке и фланце штыря изолятора совпадают, что позволяет с помощью болтов монтировать опорно-штыревые изоляторы и колонки. Так, на напряжение ПО кВ колонка монтируется из трех изоляторов ШТ-35 или ИШД-35, на напряжение 220 кВ — из пяти изоляторов и т. д.
Рис. 51. Опорно-штыревые изоляторы для наружной установки:
а — ИШД-10; б — ШТ-35; 1 — чугунный колпачок; 2 — фарфоровый элемент; 3 — штырь с фланцем
Опорно-стержневые изоляторы на 35 кВ типов СО-35, СТ-35 и КО-400 (рис. 52, а) имеют сплошное (монолитное) фарфоровое тело, армированное с обоих торцов одинаковыми чугунными колпачками, по окружности которых расположены четыре отверстия с резьбой.
В случае необходимости эти изоляторы также монтируют в колонки, при этом между колпачками соединяемых изоляторов ставят промежуточную стальную коробку, через полость которой ввертывают болты в отверстия колпачков верхнего и нижнего изоляторов.
На рис. 52, б показан опорно-стержневой изолятор СТ-110, заменяющий три изолятора ИШД-35 или три изолятора СО-35 в колонке, рассчитанной на напряжение 110 кВ. Аналогичные изоляторы КО-110У (рис. 52, в) используют в качестве нижнего изолятора к изолятору СТ-110 при составлении колонки на 220 кВ (рис. 52, г).
Рис. 52. Опорно-стержневые изоляторы для наружной установки:
а—тип КО-400 на 35 кВ; б — тип СТ-110 на 110 кВ, в—тип КО-110У на 110 кВ; г — колонка на 220 кВ из изоляторов СТ-110 и КО-110У (большей прочности)
Рис. 54. Маслонаполненный ввод МН-110:
Проходные изоляторы для наружной установки (линейные выводы) служат для вывода шин из здания. Часть изолятора, находящаяся вне здания, имеет большие размеры и более развитую поверхность.
1 —токоведущий стержень; 2 — нижняя фарфоровая покрышка; 3 — чугунная втулка; 4 — верхняя фарфоровая покрышка; 5 — маслорасширитель
Линейные выводы на 35 кВ имеют на токоведущем стержне внутри изолятора дополнительную изоляцию в виде бакелитовой трубки. На рис. 53 показан проходной изолятор для наружной установки ПНБ-35/600 на напряжение 35 кВ и номинальный ток 600 а.
Для многоамперных наружных выводов шинными мостами (см. § 29) от мощных генераторов и трансформаторов используются шинные изоляторы на 20 и 35 кВ типов ПШД-20, ИПШН-35 и др.
В качестве проходных изоляторов для напряжений 110 кВ и выше применяют маслонаполненные вводы МН (рис. 54), состоящие из двух фарфоровых покрышек 4 и 2, соединенных чугунной втулкой 3. Внутри изолятора проходит токоведущий стержень 1. Изоляцией между стержнем и чугунной втулкой служит трансформаторное масло и концентрически расположенные цилиндры из бакелизированной бумаги. В верхней части ввода находится маслорасширители 5, являющийся дополнительным резервуаром, в котором уровень масла изменяется в зависимости от его температуры. Маслорасширитель снабжен указателем уровня масла.
Линейные изоляторы подразделяют на штыревые и подвесные. Последние помимо основного назначения (на линиях электропередачи) широко используют для изоляции и крепления проводов гибкой ошиновки ОРУ всех напряжений и ЗРУ 110 кВ.
Конструкции и типы линейных изоляторов описаны в гл. XIX.
