Жесткие шины

Жесткие шины. Наиболее широко жесткие шины используют в токопроводах до 110 кВ наружной и внутренней установки, а реже – 110 кВ и выше. Жесткие шины изготовляют из стали, меди, но главным образом из алюминия и его сплавов.

Сталь имеет высокую механическую прочность, но низкую электрическую проводимость. Кроме того, она подвержена коррозии. Это требует дополнительной защиты стальных шин и соответствующих затрат. Поэтому стальные шины в настоящее время в токопроводах не применяют. Медь обладает высокой механической прочностью и отличной проводимостью, однако медь относительно дорога. Медные шины ограниченно применяют в токопроводах, требующих повышенной надежности при малых габаритах. Технический алюминий АДО при хорошей проводимости и низкой стоимости имеет невысокую прочность и используется, главным образом, в токопроводах напряжением до 1 кВ, а также 6–35 кВ при низких уровнях токов КЗ (точнее при незначительных электродинамических нагрузках, обусловленных взаимодействием токов КЗ в шинах).

В последние годы для изготовления шин весьма широко используют деформируемые алюминиевые сплавы: электротехнические АД31Т, АД31Т1 (для шин закрытых токопроводов всех напряжений, в открытых — напряжением до 110 кВ) и конструкционные общего назначения АВТ1, 1915, 1915Т (для жесткой ошиновки напряжением 110 кВ и выше). Удельное электрическое сопротивление и предел прочности алюминиевых сплавов приведены в табл. l. Так как при увеличении прочности сплавов наблюдается повышение электрического сопротивления, т. е. снижение проводимости, то высокопрочные сплавы (АВТ1, 1915, 1915Т)  используются  в  токопроводах

 

при значительных механических нагрузках (электродинамических, ветровых, гололедных, от собственного веса).

В токопроводах применяют жесткие шины следующих профилей: прямоугольные, коробчатые, круглые и квадратные трубы, швеллеры (рис. 6,а–д), реже – двойное Т, П-образные швеллеры и равнобокие угольники (рис. 6, е–з). Кроме того, достаточно широко применяют составные многополосые шины, шины из двух коробчатых профилей, а иногда из двух полутруб (рис. 7, а–г) .

При монтаже составных шин из двух коробчатых профилей места стыков сваривают в отдельных точках, что обеспечивает необходимую жесткость конструкции. Между полосами пакета составных шин прямоугольного сечения для этого устанавливают прокладки, которые крепят винтами. Расстояние между полосами пакета примерно равно толщине полосы.

В токопроводах до 1 кВ обычно используют наиболее простые и технологичные прямоугольные шины, а при больших рабочих токах – коробчатые и составные многополосные. В токопроводах 6–35 кВ находят применение шины почти всех профилей. Разнообразие профилей шин  обусловлено  широтой   изменения номинальных токов, а также номинальных напряжений, условиями монтажа, особенностями конструкций токопроводов и др.

В электроустановках 110 кВ и выше в основном используют круглые трубчатые шины, которые обладают достаточно высокой механической прочностью и имеют относительно низкую напряженность электрического поля на поверхности, что, как правило, устраняет условия возникновения коронного разряда.

Жесткие шины обычно окрашивают эмалями, реже – масляными красками. Окраска шин увеличивает теплоотдачу излучением и позволяет в зависимости от состава краски и условий работы поднять номинальные рабочие токи токопроводов на 15–30%. Для маркировки фаз А, В и С переменного тока используют соответственно желтую, зеленую и красную краски, а при постоянном токе положительную шину окрашивают в красный, отрицательную — синий цвет. В закрытых токопроводах допускается окрашивание шин одноцветной эмалью светлого тона. При этом на концы шин наносят отличительные полосы желтого, зеленого и красного цвета. Такие же полосы наносят на удобные для обозрения места шин. Открытые жесткие шины РУ 110 кВ и выше можно не окрашивать.

Контактные соединения шин выполняют неразъемными (сваркой и опрессовкой) и разъемными (болтовыми соединениями).

Электрической и газовой сваркой соединяют шины любых профилей. Сварные соединения надежны, обладают постоянным весьма незначительным электрическим сопротивлением, достаточно дешевы и могут выполняться как в заводских условиях, так и на монтажных площадках. Однако для сварки цветных металлов требуется специальное оборудование. Кроме того, при сварке шин из алюминиевых сплавов наблюдается снижение прочности материала в зоне сварного шва (на 6–10% у сплавов  АВТ1 и АД31Т1).

Шины прямоугольного сечения как из одного, так из разных металлов (например, из меди и алюминия) можно соединять опрессовкой (давлением). Этот способ основан на свойстве металлов под действием большого давления диффундировать (взаимно проникать) друг в друга, в результате чего они сливаются в монолитную массу. Несмотря на надежность таких контактных соединений, опрессовка не получила широкого распространения, так как этим способом можно соединять только шины одного профиля на специальных гидропрессах.

 

Болтовые соединения шин достаточно просто выполняются при монтаже, однако не обладают достаточной надежностью, так как в процессе эксплуатации на контактирующих поверхностях могут образоваться токонепроводящие пленки, увеличивающие активное сопротивление и приводящие к разогреву контакта. Кроме того, возможно ослабление затяжки болтов, вызываемое разными коэффициентами температурного расширения алюминиевых (медных) шин и стальных болтов, остаточными деформациями алюминия при больших механических нагрузках и др.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector