Sadales iekārtu kopņu konstrukcijas

Kopnes ir tukšas, salīdzinoši masīvas strāvu vadāmas vadi ar taisnstūrveida, apaļu vai profilētu šķērsgriezumu. Slēgtas sadales iekārtas telpās arī visi atzari no kopnēm un pieslēgumi ierīcēm tiek veikti ar plikiem vadītājiem, kas veido kopni.

Spīdīgs ir sadales iekārtas centrālā un kritiskākā daļa, jo tie saņem elektroenerģiju no visiem staciju ģeneratoriem (vai apakšstaciju transformatoriem) un visas izejošās līnijas ir savienotas ar tiem.

Slēgtās sadales iekārtās līdz 35 kV ieskaitot kopnes ir izgatavotas no taisnstūrveida alumīnija sloksnēm. Tērauda riepas tiek izmantotas mazjaudas elektroinstalācijās ar slodzes strāvu, kas nepārsniedz 300-400 A.

Jāņem vērā, ka taisnstūra (plakanie) vadi ir ekonomiskāki nekā apaļie vadi. Ar tādu pašu šķērsgriezuma laukumu taisnstūra riepai ir lielāka sānu dzesēšanas virsma nekā apaļai riepai.

Sadales telpā riepas tiek montētas uz speciāliem autobusu bagāžniekiem vai aprīkojuma būru rāmjiem. Kopnes novieto uz nesošajiem porcelāna izolatoriem uz malas vai plakanas un nostiprina ar kopņu turētājiem.

Ir daudz dažādu riepu montāžas veidu. Katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi.

Dzesēšanas apstākļi ir labāki riepām ar rievotiem, nevis plaisām riepām. Pirmajā gadījumā siltuma pārneses koeficients ir par 10-15% lielāks nekā otrajā, un tas tiek ņemts vērā, nosakot pieļaujamo strāvas slodzi (PUE). Riepām, kas vērstas pret kaimiņiem ar šauro sānu malu (ribu), ir lielāka mehāniskā stabilitāte.

Lai riepas varētu pārvietoties pa savu mazo zīmējumu, kad temperatūra ir paaugstināta, riepa ir cieši nostiprināta sekcijas vidū un brīvi attālumā. Turklāt gariem autobusu garumiem ir uzstādīti kompensatori, lai pielāgotu temperatūras izplešanos. Abas kopnes ir savstarpēji savienotas, izmantojot elastīgu plānu vara vai alumīnija sloksņu saišķi. Kopņu sloksņu gali nav stingri piestiprināti pie atbalsta izolatora, bet gan bīdāms stiprinājums caur gareniskiem ovālajiem caurumiem.

Lai novērstu temperatūras spriegumus, kopnes dažos gadījumos tiek savienotas ar fiksētām ierīcēm (skavām), izmantojot elastīgus iepakojumus, kas ir iebūvēti stingru kopņu galos.

Lielākie izmantotie viena sloksnes vara un alumīnija kopņu izmēri ir 120 × 10 mm.

Lielām strāvas slodzēm (vara kopnēm virs 2650 A un alumīnija kopnēm - 2070 A) tiek izmantotas daudzjoslu kopnes - divu vai retāk trīs joslu paketes fāzē; parastais attālums starp sloksnēm iepakojumā ir vienāds ar vienas sloksnes biezumu (b).

Viena iepakojuma sloksņu tuvums viena otrai izraisa nevienmērīgu strāvas sadalījumu starp tām: liela slodze krīt uz iepakojuma gala sloksnēm un mazāk uz vidējām. Piemēram, trīs sloksņu iepakojumā 40% katra plūst ārējās joslās un tikai 20% no kopējās fāzes strāvas pa vidu. Šī parādība, kas ir analoga viena vadītāja lobīšanās parādībai, padara nepraktisku vairāk nekā trīs maiņstrāvas kopņu izmantošanu.

Ar darba strāvām, kas pārsniedz divjoslu autobusiem atļautās, visvairāk ieteicams izmantot riepas ar profilu (kanāliem), kas ļauj labāk izmantot vadošo materiālu un sasniegt augstu mehānisko izturību.

Elektroinstalācijas pašlaik izmanto divu kanālu paketi katrā fāzē, kas pēc formas un kp aptuveni atbilst dobam kvadrātam. Lielākais kanāla izmērs ar 250 mm sienu un 12,5 mm biezumu ar diviem kanāliem iepakojumā ļauj pārraidīt 12 500 A strāvu vara un 10 800 A alumīnija strāvu.

Slēgtā sadales iekārtas riepas un visas kopnes ir nokrāsotas ar emaljas krāsām identificējošās krāsās, ļaujot apkalpojošajam personālam viegli atpazīt sprieguma daļas, kas savienotas ar noteiktām fāzēm un ķēdēm.

Turklāt krāsa aizsargā riepas no oksidēšanās un uzlabo siltuma pārnesi no virsmas. Pieļaujamās strāvas pieaugums no kopņu krāsas ir 15-17% vara un 25-28% alumīnija kopnēm.

Kopnēm ar dažādām fāzēm tiek izmantotas šādas krāsas: trīsfāzu strāva: fāze A — dzeltena, fāze B — zaļa, fāze C — sarkana; nulles kopnes: ar neiezemētu neitrālu — baltu, ar iezemētu nulli, kā arī zemējuma vadiem — melni; Līdzstrāva: pozitīvā sliede ir sarkana, negatīvā sliede ir zila.

Atvērto sadales iekārtu kopne var tikt realizēta ar elastīgiem vadiem vai stingrām gumijām. Pie spriegumiem 35, 110 kV un vairāk, lai palielinātu koronas spriegumu un samazinātu korona zudumus, tiek izmantoti tikai apaļie vadi.

Lielākajā daļā atvērto sadales iekārtu kopnes ir izgatavotas no tērauda-alumīnija vadiem, kuru konstrukcija ir tāda pati kā elektropārvades līnijām.

Vara kopnes vadus izmanto tikai gadījumos, kad atvērtā sadales iekārta atrodas tuvu (apmēram 1,5 km) sāļo jūru vai ķīmisko rūpnīcu krastiem, kuru aktīvie tvaiki un aiznesšana var izraisīt ātru alumīnija vadītāju koroziju. Dažos gadījumos atvērtai sadales iekārtai tiek izmantota stingra kopne, kas izgatavota no tērauda vai alumīnija caurulēm, kas piestiprinātas pie atbalsta izolatoriem.

Riepu un citu strāvu nesošo vadītāju šķērsgriezumus var aprēķināt, pamatojoties uz darba strāvu vērtību un pieļaujamo temperatūru, pamatojoties uz apkures apstākļi.

Kas attiecas uz sadales iekārtās izmantotajām kopnēm, to šķērsgriezumi ir standartizēti un tām ir sastādītas pieļaujamo nepārtrauktas strāvas slodžu tabulas. Tāpēc praksē nav jāaprēķina pēc formulām, bet pietiek ar izvēli pēc tabulām.

Tiek aprēķinātas un eksperimentāli pārbaudītas pieļaujamo nepārtrauktas strāvas slodžu tabulas uz tukšām kopnēm un vadītājiem; tos sastādot, tika pieņemta pieļaujamā sildīšanas temperatūra 70 ° C apkārtējās vides temperatūrā + 25 ° C.

Šādas tabulas par standarta vadošo materiālu riepu un vadu šķērsgriezumiem un noteiktiem profiliem (taisnstūrveida, cauruļveida, kanālu, dobu kvadrātu utt.) ir sniegtas PUE un atsauces grāmatās.

Taisnstūrveida kopnēm tabulas strāvas slodzes tiek apkopotas, ja tās ir uzstādītas malā; tādēļ, kad riepas ir tukšas, slodzes jāsamazina par 5% riepām ar protektora platumu līdz 60mm un par 8% riepām virs 60mm. Gadījumos, kad vidējā apkārtējās vides temperatūra atšķiras no standarta (+ 25 ° C), no tabulām iegūtās pieļaujamās riepu slodzes ir jāpārrēķina pēc šādas aptuvenas formulas:

kur IN ir pieļaujamā slodze, kas ņemta no tabulām.

Vadu šķērsgriezums ir jāpārbauda attiecībā pret ekonomiskās strāvas blīvumu.

Par vadu vai autobusu ekonomisko šķērsgriezumu qEC sauc tādu šķērsgriezumu, kur kopējās gada izmaksas, ko nosaka kapitāla izmaksas un ekspluatācijas izmaksas, izrādās vismazākās.

Vadu un kopņu ekonomisko šķērsgriezumu iegūst, dalot maksimālo slodzes strāvu normālā režīmā ar elektriskās strāvas blīvumu:

Iegūtais šķērsgriezums atbilstoši ekonomiskajam stāvoklim tiek noapaļots līdz tuvākajam standartam un pārbaudīts uz ilglaicīgi pieļaujamo slodzes strāvu Jāņem vērā, ka RU kopnes visiem spriegumiem netiek izvēlētas pēc ekonomiskās strāvas blīvuma, jo ekonomiskās sekcijas pie lielām strāvām ir vienādas vai mazākas par sekcijām, kas izvēlētas apkurei.

Turklāt RU riepām tiek pārbaudīta termiskā un elektrodinamiskā stabilitāte īssavienojuma gadījumā, bet pie 110 kV un augstāka – arī korona.

Tādējādi jebkura mērķa vadiem jāatbilst maksimāli pieļaujamās apkures prasībām, ņemot vērā ne tikai parastos, bet arī avārijas režīmus.

Ja ekonomiskas un nepārtrauktas slodzes apstākļos noteiktais vadītāja šķērsgriezums nav vienāds ar šķērsgriezumu, kas nepieciešams citiem avārijas apstākļiem (termiskā un dinamiskā stabilitāte īssavienojuma laikā), tad jāpieņem, ka lielāks šķērsgriezums atbilst visiem nosacījumiem.

Jāņem vērā arī tas, ka, uzstādot riepas ar lielām sekcijām, ir jānodrošina mazākie papildu zudumi no virsmas efekta un tuvuma efekta un vislabākie dzesēšanas apstākļi. To var panākt, samazinot sloksņu skaitu iepakojumā un to pareizu telpisko un savstarpējo izvietojumu, racionālu iepakojuma noformēšanu, profila riepu izmantošanu — siles, dobās u.c.

Izmantojot tērauda riepas, pieļaujamās strāvas vērtības noteikšana tiek veikta nedaudz savādāk.

Tērauda riepās virsmas efekta dēļ notiek ievērojama strāvas nobīde uz vadītāja virsmu, iespiešanās dziļums nepārsniedz 1,5-1,8 mm.

Pētījumos konstatēts, ka maiņstrāvas tērauda kopņu pieļaujamā slodze praktiski ir atkarīga no kopnes šķērsgriezuma perimetra, nevis no šī šķērsgriezuma laukuma.

Pamatojoties uz šiem pētījumiem, maiņstrāvas tērauda kopņu aprēķināšanai tika pieņemta šāda metode:

1. Vispirms nosakiet kopnes slodzes strāvu (kopnei, kuras viena puse nepārsniedz 300-400 A) un atrodiet lineāro strāvas blīvumu:

kur In — slodzes strāva, A; p ir riepas šķērsgriezuma perimetrs, mm.

Lineārās strāvas blīvums ir atkarīgs no pieļaujamās tērauda kopnes pārkaršanas temperatūras virs apkārtējās vides temperatūras. Šo atkarību definē šāda izteiksme:

Tika konstatēts, ka tērauda riepu skrūvju savienojumiem Θ vērtība nedrīkst pārsniegt 40 ° C, bet metinātajiem savienojumiem to var palielināt līdz 55 ° C.

Ja ņemam apkārtējās vides temperatūru v0 — 35 °, tad lineārais strāvas blīvums skrūvju savienojumiem būs vienāds ar

un metinātajiem savienojumiem

2. Pamatojoties uz šiem datiem, nosakām riepas šķērsgriezuma vajadzīgā perimetra vērtību:

Riepu perimetrā, izmantojot riepu komplektu, jūs varat viegli izvēlēties standarta tērauda sloksnes nepieciešamo izmēru, ievērojot stāvokli

kur h ir riepas augstums, mm; b — riepas biezums, mm.

Iepriekš minētais tērauda riepu aprēķins attiecas uz viena protektora riepām.

Lielām slodzes strāvām var izmantot vairāku tērauda sliežu kūļus. Šajā gadījumā vienas komplektā iekļautās riepas sloksnes šķērsgriezuma perimetru izvēlas, ievērojot šādus nosacījumus:

• divvirzienu autobusiem

• trīsvirzienu autobusiem

Lai vienkāršotu aprēķinus, varat izmantot diagrammu par kopnes šķērsgriezuma perimetra p atkarību no slodzes strāvas IN.