Трасса кабельной линии может проходить по участкам с различными грунтами и различными условиями окружающей среды. При этом конструкции и сечения кабель следует выбирать по участку с наиболее тяжелыми условиями, если длина участков с более легкими условиями не превышает строительной длины кабеля.
Кабели 6-10 кВ с нормальной и обедненно пропитанной бумажной изоляцией при сечении жилы до 70 мм2 имеет строительную длину 450 м, при сечениях 95 и 120 мм2 – 400 м и при сечениях 150 мм2 и более – 350 м. Кабели этих напряжений с изоляцией, пропитанной с нестекающим составом, при любых сечениях выпускаются в строительных длинах 250 м. Строительные длины кабелей 30-35 кВ составляют 250 м.
При значительной длине отдельных участков трассы с различными условиями прокладки для каждого из них необходимо выбирать соответствующие конструкции и сечения кабелей.
Участки трассы кабельной линии могут также находиться в различных условиях с точки зрения охлаждения кабеля. Если такое положение имеет место, то сечения кабеля должно выбираться по участку трассы с худшими условиями охлаждения, если его длина более 10 м. Для кабельных линий напряжением до 10 кВ прокладываемых в грунте или в воздухе, допускается применение на одной линии кабелей разных сечений, но не более трех. При этом длина наиболее короткого отрезка не должна быть менее 20 м.
Если трасса имеет вертикальные и наклонные участки, то возможность использования кабелей с нормально пропитанной изоляцией ограничивается допустимой для них разностью уровней. Она определяется допустимым повышением гидростатического давления в оболочке, а также необходимостью предотвращения разрушающей изоляцию ионизации в верхних точках при стекании вниз пропитывающего состава. Для кабелей 6 и 10 кВ в алюминиевой оболочке она составляет соответственно 20 и 15 м, в свинцовой оболочке – 15 м. Для кабелей 20 – 35 кВ допустимая разность уровней равна 5 м.
При больших разностях уровней применяются кабели с обедненно пропитанной изоляцией. Для таких кабелей на напряжение 6 кВ с броней из стальных лент допустимая разность уровней составляет 100 м. Разность уровней для кабелей с нестекающей пропиткой, пластмассовой и резиновой изоляцией не ограничивается.
Кабельные линии, прокладываемые в земле или в воде, выполняются обычно бронированными кабелями с внешним покровом, защищающим металлические оболочки от химических воздействий. Если используется небронированный кабель, то он должен обладать необходимой стойкостью к механическим воздействиям при прокладке во всех видах грунтов, при протяжке в блоках и трубах, а также стойкостью по отношению к тепловым и механическим воздействиям при эксплуатационно-ремонтных работах. Если прокладка осуществляется в помещениях с агрессивных средой, то должны применяться кабели, стойкие к воздействию этой среды.
В кабельных сооружениях и производственных помещениях могут прокладываться небронированные кабели при условии отсутствия опасности механических повреждений в эксплуатации. Если же такая опасность существует, то должны применяться бронированные кабели или надежная защита кабелей без брони (коробами, угловой сталью и т.п.).
Возможность возникновения пожара в кабельных сооружения и в производственных помещениях предопределяет требования к прокладываемым в них кабелям не иметь поверх броней (или поверх металлической оболочки небронированных кабелей) защитных покровов из горючих материалов. Металлические оболочки кабелей и металлические поверхности, по которым они прокладываются должны защищаться негорючим антикоррозионным покрытием.
Кабельные линии, сооружаемые на территории электростанций и подстанций, рекомендуется выполнять кабелями с броней из стальных лент и с негорючим защитным покрытием. Для линии, прокладываемых в блоках и трубах, как правило, используются небронированные кабели. Однако, учитывая значительные усилия при затягивании кабеля в блоки или трубы они должны иметь усиленную оболочку. Если лишь участок кабельных линии приложенных в блоках или трубах, то при длине этого участка не более 50 м допускается применение бронированных кабелей, но без наружного покрова из кабельной пряжи.
Глава ΙΙΙ. Шины
Устройство для канализации электроэнергии, состоящее из голых или изолированных шин, изоляторов, соединительных, защитных и опорных конструкций, называют шинопроводом. Они распространены в установках напряжением до 1000 В. Шины электротехнического назначения выпускаются медными и алюминиевыми. Медные шины (ГОСТ 434-78) применяются в тех случаях, когда используется их повышенная гибкость, в коррозионных условиях и т.д. Марки медных шин: ШММ — шины мягкие медные, ШМТ — шины медные твердые, ШМТВ — шины медные твердые из бескислородной меди. Обозначения размеров шин такие же, как и для прямоугольной проволоки: а — меньшая сторона (толщина), b — большая сторона (ширина). Номинальный размер шин по стороне а составляет от 4 до 30, по стороне b — от 16 до 120 мм. Минимальное сечение выпускаемых медных шин 180, максимальное — 1500 мм2. Предельные отклонения размеров шин по сторонам а и b находятся в пределах ±0,02-^-0,35 мм в зависимости от размеров шин.
Шинопроводы могут быть открытыми и защищенными от воздействий окружающей среды.
Открытые шинопроводы представляют собой неизолированные шины, прокладываемые на изоляторах по опорным конструкциям на высоте не менее 3,5 м от пола и 2,5 м от настилов кранов.
Защищенные магистральные и распределительные шинопроводы по сравнению с открытыми обладают следующими преимуществами: они имеют высокую заводскую готовность, небольшие габариты, ремонтопригодны, обеспечивают повышенную надежность при эксплуатации (рис. 12).
Удельное электрическое сопротивление шин постоянному току не должно превышать 0,0282 мкОм • м.
Предел прочности при растяжении шин составляет для сечений до 500 мм не менее 118 МПа, для сечений свыше 500 мм — не менее 113 МПа. Относительное удлинение должно быть соответственно не менее 5 и 6%. Срок службы алюминиевых неизолированных шин установлен равным 25 годам.
Прессованные шины прямоугольного сечения электротехнического назначения выпускаются из алюминия и алюминиевого сплава в соответствии с ГОСТ 15176-89. Сечение шин от 0,29 до 359 см2, ширина от 10 до 500 мм, толщина от 3 до 110 мм.
Шины по состоянию материала изготовляются без термической обработки (горячепрессованными), закаленными и естественно состаренными, не полностью закаленными и искусственно состаренными.
Удельное электрическое сопротивление шин постоянному току при температуре 20 °С должно быть не более 0,0290 мкОм•м для шин из алюминия марок АДО, АДОО, А7, А6, А5, А5Е; не более 0,0310 мкОм•м для горячепрессованных шин из алюминиевых сплавов марок АД 31 и АД 31Е; не более 0,0350 мкОм•м для шин из алюминиевых сплавов марок АД 31 и АД 31Е в закаленном и естественно состаренном состоянии; не более 0,0325 мкОм•м для шин из алюминиевых сплавов марок АД 31 и АД 31Е в закаленном и искусственно состаренном состоянии и не более 0,0330 мкОм•м для шин из алюминиевого сплава марки АД 31 в не полностью закаленном и искусственно состаренном состоянии.
Прессованные алюминиевые шины поставляются в кусках или бухтах. Если шины изготовляются мерной длиной, то эта длина составляет от 3 до 10 м в зависимости от сечения шин.
Магистральный шинопровод состоит из двух боковин двутаврового сечения, верхней и нижней перфорированных стальных крышек. Боковины, как и шины шинопровода, выполнены из сплава АД31Т1. Такой кожух является жестким и несущим. Боковины используют в качестве нулевого провода.
Шинопроводы горизонтально прокладывают по напольным стойкам, по стенам и колоннам на кронштейнах, по строительным фермам и на тросах.
Распределительные шинопроводы прокладывают по возможности без поворота, на одном уровне, максимально приближая их к электроприемникам. В то же время шинопроводы располагают в производственных помещениях так, чтобы они не создавали препятствий для перемещений людей и транспорта. Исходя из этих соображений, принята высота стойки 2,5 м. В настоящее время стали применять стойки высотой 0,5—1,0 м, если шинопроводы на них не препятствуют движению. Спуски от шинопровода выполняют в ответвительных коробках, которые присоединяют к шинам через штепсельные окна. Спуски защищают стальными трубами, металлорукавами или другими конструкциями.
Вводные коробки монтируют в любом из стыков секций или на концах шинопровода. Ввод труб в коробку производят сверху или снизу через съемные крышки.
На конструктивной основе шинопровода ШРА73 выполнен шинопровод для вертикальной прокладки ШРА73В. По условиям нагрева при вертикальной прокладке шин их номинальный ток должен быть снижен на 10—12%. Осветительные шинопроводы предназначены для групповых четырехпроводных линий в сетях 380/220 В с нулевым проводом. В качестве проводников используют медные изолированные провода (ШОС67), алюминиевые шины, плакированные медью (ШОС73А), и медные шины (ШОС73). Шинопровод крепят на стенах, колоннах, фермах, перекрытиях, стойках. Часто в качестве несущих конструкций используют распределительные шинопроводы или специальные несущие трубки.
Светильники подвешивают к несущим конструкциям или непосредственно к осветительным шинопроводам. При этом общая нагрузка на 1 м шинопровода ШОС73 при максимальном пролете 3 м должна составлять не более 20 кг, а для ШОС67 при максимальном пролете 2м — 12 кг.