> Техника, страница 93 > Щит распределительный
Щит распределительный
Щит распределительный. В термин Щ. р. вкладывают различное по объёму содержание. Раньше этот термин охватывал всю аппаратуру электрич. распределительного устройства, то есть все приборы и приспособления, служащие для того, чтобы собирать, измерять и распределять электрическую энергию. В небольших установках вся эта аппаратура монтируется на одной конструкции, которая и называется тогда Щ. р. В больших современных установках та часть Аппаратуры, которая служит для измерений и управления установкой, монтируется на одной конструкции, а распределительные шины, выключатели и другие аналогичные приборы—на другой. В таких случаях применение термина Щ. р. ограничивают той конструкцией, на которой сосредоточены измерительные приборы, ручки для управления различной аппаратурой и тому подобное. приспособления. Щ. р.—важнейшая часть электрич. установки, т. к, на нем сосредоточены органы для наблюдения за ней и управления ею; он требует поэтому особого внимания при проектировании, монтаже и эксплуатации.
Классификация. А) По конструкции: 1) щиты, 2) пульты, 3) колонки, 4) консоли (кронштейны, бракеты), 5) распределительные ящики. В) По способу управления: 1) с ручным управлением, 2) с ме-ханич. дистанционным управлением, 3) с электрическим управлением. С) По назначе н и ю: 1) Щ. р. низкого напряжения постоянного и переменного тока [а) Щ. р. центральных станций, б) Щ. р. главных.распределительных устройств и в) Щ. р. домашних распределительных устройств]; 2) Щ. р. для высокого напряжения [а) Щ. р. центральных станций,
б) Щ. р. подстанций, в) Щ. р. постов управления (диспетчерских пунктов)].
Конструкция Щ. р. Вертикальные Щ. р., подразделенные на панели. В современных конструкциях Щ. р. аппаратура сгруппирована на панелях, изготовленных каждая из одной или нескольких сравнительно больших досок из мрамора или шифера, составляющих облицовку решетчатого железного остова (каркаса), на котором они монтируются. Подразделение Щ. р. на панели позволило отделить друг от друга устройства для управления отдельными цепями, облегчив развитие изготовления Щ. р., их транспорт, а также сборку их на месте. Конструкция Щ. р. испытала влияние стандартизации, которой подверглись все части электрич. оборудования; в настоящее время при рациональном проектировании большинство установок средних размеров м. б. оборудовано Щ. р.; собранными из панелей стандартного типа. Вертикальные панели особенно удобны для монтажа на них всей аппаратуры в низковольтных установках. При этом распределительные шины и соединительные провода, помещаемые на задней стороне панелей, также легко доступны для надзора и ремонта. Для удобства обслуживания панели иногда еще подразделяют далее на секции: короткая верхняя для воздушных выключателей (автоматических), более длинная средняя для измерительных приборов и рубильников и нижняя секция, которая м. б. использована для ваттметров, реле, менее важных, рубильников, рукояток реостатов или же может оставаться пустой, лишь заполняя пространство для должного оформления доски. Для небольших установок применяют Щ. р. в виде доски (фигура
1) на двух прикрепляемых к стене кронштейнах (все детали устройства располагают непосредственно на доске с обеих ее сторон). Для установок несколько большего размера берут Щ. р. из также не доходящих до полу панелей на каркасе, упертом в стену (консольного типа) или в пол. В крупных установках применяют свободно стоящие Щ. р. на солидном каркасе, также связанном со стенами здания (фигура 2, где 1—амперметр, 2—вольтметр, 3—амперметр в цепи возбуждения, 4—фазометр, 5—счетчик, 6—штепсельный переключатель, 7—рубильник, 8—шины, 9—предохранители, 10—маховичок к реостату в цепи возбуждения). Каркасы делаются легкого типа из газовых труб (диам. 40-Ξ-70 миллиметров), более прочного типа из профильного железа (уголкового железа средних номеров 50-Ξ-75 миллиметров или коробчатого низших номеров); прикрепление к полу производится помощью штырей (трубы—помощью башмаков из чугуна). Оперативные процессы в распределительном устройстве требуют от конструкции
устойчивости и жесткости в узлах (клепка и сварка лучше свинчивания).
Панели изготовляют из изоляционного материала—мрамора, шифера, прессованного материала (25-убО миллиметров толщиной), из листов стали или железа 5 миллиметров толщиной (в последнем случае токоведущие части аппаратуры должен быть надежно изолированы), изредка из стекла и иногда также в виде стенок из цемента или гипса с облицовкой из кафелей. В качестве материала для досок применяют также изделия из цемента и асбеста (тенабест, тетит
©Θ
6Ш
1 _£
J_
Фигура 2.
и др.). Нередко мрамор применяют только для монтажа приборов, которые сосредоточены вверху Щ. р., нижнюю же часть Щ. р. облицовывают железом (листовым или рифленым). В мраморе для Щ. р. надо избегать следов ржавчины и масляных пятен. Для укрепления аппаратуры на досках из шифера и мрамора и для установки досок на каркасе надлежит брать упругие прокладки—из кожи, резины, картона; шурупы крепят на пробках из дерева. Дыры в мраморе сверлят осторожно (всухую, спиральными сверлами с небольшими скоростями; большие дыры сверлят с двух сторон доски, постепенно увеличивая диам., например с 10 до 15 и затем до 20 миллиметров). Мрамор с лицевой стороны полируют, а с задней покрывают эмалевым лаком. Для современных Щ. р. мрамор и шифер вообще менее целесообразны (в виду уплотненного расположения аппаратуры, утопленного размещения приборов и расположения токоведущих частей за щитом). Иногда применяют Щ. р. без облицовки (вся аппаратура непосредственно на каркасе). Дерево для облицовки допустимо только для временных Щ. р. и при непременном условии обработки его: пропитки (маслом, бакелитовым лаком) и окраски (огнестойкими изолирующими составами). Высота панелей редко больше 2,3 м, а ширина 1 метров.
Расположение панелей и их последовательность должны обеспечивать возможность позднейших расширений, экономичного распределения меди для шин и вообще удобства монтажа и обслуживания. Приборы и аппаратуру группируют так, чтобы определенную цепь тока обслуживала по возможности одна панель. Часто располагают панели с аппаратурой и приборами для управления работой генераторов слева (если смотреть на щит), помещая левее панели возбуждения; панели нагрузок и фидеров располагают справа от генераторных панелей, помещая ближе к этим последним панели для более тяжелых нагрузок. Другой также часто применяемый порядок размещения: генераторные панели— по середине, а фидерные—по краям реепреде-лительных щитов; при наличии автоматических регуляторов напряжения последние монтируют также на отдельной панели сбоку щита. Для очень крупных распределительных щитов иногда заставляют генераторные панели чередоваться с фидерными в целях уменьшения количества меди, потребного для шин. Для крупных установок расположение панелей выбирают в каждом случае особо.
Размещение аппаратуры и приборов на Щ. р. должно облегчать выполнение оперативных маниций и отсчетов на приборах; оно должен быть возможно более симметрично и наглядно, чтобы облегчить обслуживание сложных цепей; кроме того должен быть устранена возможность переброски дуги на металлич. части. Рычажные выключатели должен быть расположены т. о., чтобы их можно было удобно и безопасно обслуживать: рукоятки их помещают на высоте 1—1,2 метров от пола (наибольшая допустимая высота для всяких рукояток >1,9 м), выбирая для них обычно среднюю часть щита. Приборы и прочие детали не следует монтировать на Щ. р. ниже 0,7 ж от пола. Маслосодержащие аппараты монтируют за щитом, выводя рукоятки управления на переднюю сторону его на удобной для управления высоте. Плавкие предохранители пробковые устанавливают на лицевой стороне Щ. р., пластинчатые же и трубчатые—лучше за щитом (для предотвращения ожога дежурного при перегорании плавких вставок); иногда их располагают на отдельных вспомогательных панелях. Если выключатели и предохранители приходится“ помещать близко к металлич. частям, то последние покрывают асбестом. Воздушные автоматические выключатели должен быть удалены от измерительных приборов, их помещают в верхней части панелей; достаточное пространство должен быть оставлено для образования разрывной дуги; для напряжений до 250 V выключатели для сил токов до 400 А монтируют на лицевой стороне, а при напряжениях > 250 V лучше устанавливать их на задней стороне щита, выводя рукоятку на лицевую сторону. Измерительные приборы для удобства отсчета помещают на высоте 1,5—1,8 метров (наибольшая допустимая высота 2,2 м). В простых устройствах применяют нормальные измерительные приборы (с круглым корпусом; крепятся своим основанием прямо к панели; подвод тока сзади щита через сквозные болты). Для крупных Щ. р. чаще берут несколько более дорогое и сложное для монтажа, но гораздо более наглядное утопленное расположение приборов: шкала заподлицо с поверхностью панели. В целях уплотненного расположения приборов их изготовляют возможно малых размеров (диам. шкалы 100 миллиметров и менее). Для крупных установок с большим числом измерительных приборов эти последние берут профильного типа. Регулировочные реостаты м. б. по их размерам монтированы непосредственно сзади ГЦ. р. с выводом маховичка на лицевую сторону щита на высоте <70 сантиметров от пола; если реостат не помещается за доской, его устанавливают у противоположной стены или в нижнем помещении, связав его с маховичком ме-ханич. передачей (смотрите ниже). Реле помещают внизу панелей. Кроме этих приборов и аппаратов Ш. р. может содержать сигнальную и контрольную аппаратуру. Голые токоведущие части на лицевой стороне панелей допустимы только на ,Щ. р. для напряжений > 250 V при обслуживании щита квалифицированным персоналом; в противном случае применяют защитные покрышки. Лучше располагать все голые токоведущие части на задней стороне панелей. У настенных Щ. р. присоединения проводов должен быть выполнены после укрепления щитов. Щ. р. должны быть всегда устроены доступными с задней стороны. Аппаратуру для различных родов тока и напряжений надо размещать на различных пане-
II у л ь т ы (пюпитры) по общему типу конструкции похожи насвободно стоящие Щ.р., но у них лицевая доска наклонна или горизонтальна, токоведущие же части расположены под ней внутри пульта; последний состоит из бетонного или железного каркаса (фигура 3), на к-ром монтируют доски из шифера для установки приборов и аппаратуры. Боковые, не используемые для этой цели поверхности за крыты съемными досками, удаляемыми для осмотра и ремонта соединений. Пульт представ ляет собой защищенную со всех сторон и по тому весьма безопасную для обслуживания кон струкцию. Конструкция пультов была создана для Щ. р. с электрич. дистанционным управле нием. Наклонная поверхность пульта удобна для размещения рубильников, сигнальных ламп и мнемонической (миниатюрной) схемы (смотрите ниже). Преимущества пультов: компактность, большая величина поверхности, удобной для обслуживания руками, и хорошая обозре-
ваемость по всей длине пульта; удобны для размещения в машинном зале при дистанционном электрич. управлении масляными выключателями: дежурный стоит у пульта лицом к машинному залу. Недостатки пультов: сравнительно дороги, соединения внутри них мало доступны для наблюдения. Самая аппаратура“ приводимая в действие электрич. дистанционным управлением, обычно слишком громоздка“
чтобы монтировать ее на самом пульте. Применяются как одиночные (более удобные для изготовления и монтажа; нормальный габарит: высота 1.2-=-1,4 м, длина 1 м), таки групповые пульты. Более высокий тип удобнее для отсчетов на измерительных приборах, более плоский удобнее для установки в комбинации с вертикальным щитом вплотную перед ним. При большом числе секций пульты располагают по дуге круга [II * 13 *, 17, 30, 31].
Колонки применяются взамен пультов, иногда в комбинации с ними, для цепей генераторов, установки синхроноскопов (смотрите), главных вольтметров и т. п, приборов; пригодны также для механич. дистанционного привода выключателей. Представляют собой фасонную пустотелую конструкцию (фигура 4) из чугуна или железа. В отношении эксплуатонных
Фиг.
6.
для всей установки (синхроноскопы, вольтметры и т. π."). Обычно из трубчатого железа. Монтируются на верхней поверхности пультов или сбоку вертикального щита. Распространен поворотный тип (фигура 5), позволяющий поворачивать приборы на 90° вокруг вертикальной оси и закреплять их в выбранном удобном для наблюдения положении [13, 15 *, 31, 32].
Распределительные ящики выполняются в виде свободно стоящих или на стенных закрытых конструкций из железа или чугуна. Для каждой цепи—отдельный ящик, внутри которого размещены все токоведущие части (вводы посредством кабеля); дверцы с блокировкой (нельзя открыть при включенном рубильнике). Для тяжелых эксплуатонных
Фигура 7.
условий (металлургии, заводы, рудники) применяется герметически закрытый тип ящиков (фигура 6). Видоизменение ящиков—р а с п р е-делительные шкафы (каретки), которые можно выкатывать по рельсам (на колесиках); применяются при недостатке места, позволяют обойтись без особых разъединителей, обеспечивают полную безопасность обслуживания: аппаратура становится доступной, только если выкатить каретку и тем самым выключить напряжение [9,12, 13, 15,31].
Детали конструкции Щ. р. Приводы для аппаратуры Щ. р. Регулировочные и пусковые реостаты устанавливают всегда за Щ. р. или в помещении под ним; поэтому на щите приходится монтировать маховички, соединенные с_реостатами механич. передачей (цепной, тросовой, зубчатой и т. д.), наиболее распространенные типы которой изображены на фигуре 8—10. Для выключателей, расположенных вблизи привода, применяют рычажный привод и передачу (фигура 9); кривошипы удобны для монтажа; рычаги обычно из стальных труб с перестанавливаемыми вилками на концах. Для непосредственного сочленения—ручной привод с маховичком (фигура 10). Для больших расстояний применяют дистанционное управление (электрическое, пневматическое или пружинное).
Про Щ. р. Важнейшая часть проводки Щ. р.—ш и н ы (собирательные, распределительные, соединительные): к ним подводится энергия от генераторов (на подстанциях—от трансформаторов), от них отходят
Комбинации различных типов Щ. р. Для устройства распределительных щитов больших станций и подстанций прибегают к сочетаниям вертикальных щитов с пультами, колонками и кронштейнами (фигура ?). Зачастую помещают например аппаратуру генераторов и важнейших фидеров на пультах, а аппаратуру распределительную и второстепенных цепей на вертикальных панелях; иногда размещают измерительные приборы на вертикальных панелях, а аппаратуру для управления на пультах и т. д. [13, 15, 29, 30, 31].
фидеры, питающие энергией отдельные группы потребителей, они же служат для ^соединения между отдельными секциями Щ. р. При низком напряжении всегда (а при высоком только в небольших установках второстепенного значения) применяют систему одиночных шин (один комплект из двух шин в 2-про-водных установках, из трех шин в 3-проводных и т. д.), при которой для всякого, даже небольшого, ремонта приходится выключать всю установку (на фугу ре 11а показана для одиночной системы шин - однолинейная схема: тройные провода трехпроводной установки изображены одной линией вместо трех). Кольцевая система одиночных шин применяется редко (сложность расширения, необходимость секционирования). Для высокого напряжения и на всех крупных
станциях—система двойных шин, то есть два комплекта шин из двух шин каждый в 2-про-водных установках, из трех шин—в 3-проводных и т. д. (фигура 116); эта система позволяет, не прерывая работы установки, производить ремонт, чистку, делить станцию на 2 части (каждый генератор или линия м. б. помощью пере-
ключателей присоединены к любому из двух комплектов шин). Система двойных кольцевых шин очень сложна и применяется весьма редко.
L
л л
| -Н
1 |
μ- г | ||
| 1 | t L | ||
| г иг |
7
ό
Фигура 11а.
Фигура 116.
Шины изготовляют из электролитич. меди, реже алюминия и латуни (для небольших установок постоянного тока иногда из железа). В зависимости от силы тока и напряжения шины делают прямоугольного, круглого сечения или трубчатые. Прямоугольное сечение—для низкого напряжения (выгодно при больших силах токов благодаря большой поверхности охлаждения); для высоких напряжений ( >22kV)—круглое сечение (для предотвращения явления короны) и для еще более высоких напряжений— трубчатые шины (экономия металла—лучшее использование его). В табл. 1—4 приведены допускаемые нагрузки для плоских медных и алюминиевых шин. Таблицы составлены Электропрома ВЭО Электропрома
Фигура 12.
Отделом рационализации (Информационный бюллетень 1933, № 4—5), причем нагрузки приняты попри-казу ВСНХ за № 31 от 3/1 1932 г. для допустимого нагрева до 75° (40° свыше i° окружающего спокойного воздуха, принятой в 35°) в таблице 1 и 2 и соответственно 65° (30° свыше t° окружающего воздуха) в таблице 3 и 4 и при условиях обязательной ч^рноматовой окраски. Расположение шин дано на фигуре 12 (расстояние между шинами равно толщине одной полосы). Для больших сил тока применяют составные шины (из нескольких полос) с соответствующими промежутками между полосами; для составных шин допустимы бблыние плотности тока, чем при сплошных сечениях.
Таблица 1.—Д опусти мы е нагрузки плоских шин из м е д и (нагрев до 7 5°).
| Размеры ШИН axb, миллиметров
(фигура 12) | я я
я ^ CD 3 о ^ | Постоянный ток в А | Переменный ток в А | ||||||
| Число | ШИН | Число шин | |||||||
| i 1 | 2 1 | 3 I | 4 | 1 | 2 | 3 1 | 4 | ||
| 15x3 | 45 | 211 | _ | _ | _ | 231 | _ | _ | _ |
| 20x3 | 60 | 271 | — | — | — | 271 | — | — | — |
| 25x3 | 75 | 331 | — | — | — | 330 | — | — | — |
| 30x4 | 120 | 442 | — | — | — | 440 | — | — | — |
| 40x4 | 160 | 575 | 1 090 | — | — | 572 | 1 080 | — | — |
| 40x5 | 200 | 648 | 1 230 | — | — | 642 | 1 210 | — | — |
| 50x5 | 250 | 796 | 1 510 | — | — | 788 | 1 475 | — | — |
| 50x6 | 300 | 880 | 1 470 | — | — | 865 | 1 600 | — | — |
| 60x6 | 360 | 1 040 | 1975 | 2 9156 800 | 1 020 | 1 870 | 2 520 | 3 170 | |
| 60X8 | 480 | 1 208 | 2 290i 3 380 4 400 | 1 175 | 2 150 | 2 900 | 3 580 | ||
| 60X10 | 600 | 1365 | 2 590;3 830:4 980 | 1 320 | 2 400 | 3 260 | 3 980 | ||
| 80X6 | 480 | 1 360 | 2 585 3 810 4 965 | 1 320 | 2 410 | 3 200 | 3 960 | ||
| 80x8 | 640 | 1 570 | 2 980 | t 400 5 730 | 1 500 | 2 710 | 3 610 | 4 430 | |
| 80x10 | 800 | 1 760 | 3 340 | 4 930 6 т | 1 670 | 2 960 | 4 010 | ! 4 880 | |
| 100X6 | 600 1 680 | 3 190 | 4 700,6 130 | , 1 615 | 2 910 | 3 860 | 1 4 700 | ||
| 100X8 | 800 1 945 | 3 700 | 5 450|7 100 | , 1 810 | 3 290 | 4 330 | ! 5 310 | ||
| 100X10 | 1 000|2 160 | 4 100 | 6 05017 885 | 1 2 015 | 3 500 | 4 730 | 5 800 | ||
Таблица 2.—Д опустим ые нагрузки плоских шин из алюминия (нагрев до 7 5°).
| Разме | <ь | Постоянный ток в А | Переменный ток в А | ||||||
| ры шин | Я | ||||||||
| axb, | Я
<D. | Число | ШИН | ЧИСЛО ШИН | |||||
| мм | я 4 | ||||||||
| О | 1 1 | 2 1 | з 1 | 4 | i 1 | 2 1 | 3 | 4 | |
| 15x3 | 45 | 162 | _ | _ | _ | 162 | [ _ | ||
| 20x3 | 60 | 208 | — | — | — | 208 | — | ! _ | _ |
| 25x3 | 75 | 253 | — | — | — | 253 | — | 1 — | _ |
| 30x4 | 120 | 337 | — | — | — | 336 | — | 1__ | _ |
| 40χ4 | 160 | 440 | 835 | — | — | 438 | 825 | — | _ |
| 40x5 | 200 | 494 | 940 | — | — | 492 | 925 | — | _ |
| 50x5 | 250 | 609 | 1 160 | — | — | 606 | 1 135 | — | _ |
| 50x6 | 300 | 671 | 1 275 | — | — | 666 | 1 245 | — | _ |
| 60x6 | 360 | 795 | 1 510 | 2 230 | 2 900 | 787 | 1 470 | 2 090 | 2 630 |
| 60x8 | 480 | 923 | 1 750 | 2 580 3 340 | 905 | 1 680 | 2 380 | 3 000 | |
| 60Х]0 | 600 | 1 040 | 1980 | 2 920,3 800 | 1 015 | 1 880 | 2 660 | 3 310 | |
| 80X6 | 180 | 1 037 | 1 970 | 2 900 3 780 | 1 020 | 1 900 | 2 680 | 3 360 | |
| 80x8 | 640 | 1 200 | 2 280 | 3 360 4 380 | 1 175 | 2 150 | 3 030 | 3 800 | |
| 80x10 | 800 | 1 349 | 2 580 | 3 780 4 920 | 1 310 | 2 374 | 3 360 | 4 210 | |
| ЮЭхб | 600 | 1 280 | 2 430 | 3 5801 4 640 | 1 245 | 2 330 | 3 260 | 4 070 | |
| 100x8 | 800 | 1 480 | 2 810 | 4140 5400 | 1 440 | 2 620 | 3 680 | 4 620 1 | |
| 100x10 | 1 000 | 1 654 | 3 140 | 4 640 6 050 | 1 590 | 2 845 | 4 020 | 5 030 | | |
Шины должен быть надежно укреплены помощью опорных изоляторов, число которых из экономии и
Таблица З.-Д опустимые нагрузки плоских шин из меди (нагрев до 6 5°).
| Размеры шин axb, миллиметров | аГ
Я Я о „ Я i | Постоянный ток в А |
Переменный J ток в A j | |||||||||
| Число | ШИН |
Число ШИН 1 | ||||||||||
| <D ^
о гг |
1 | 2 | 3 ! | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 1
1 | ||||
| 15x3 | 45 | 178 | _ | __ | _ | 178 | _ | _ | _ | |||
| 20x3 | 60 | 230 | — | — | _ | 230 | — | — | — | |||
| 25x3 | 75 | 284 | — | — | — | 283 | — | — | ||||
| 30x4 | 120 | 385 | — | — | — | 381 | — | — | _ | |||
| 40 х 4 | 160 | 499 | 959 | — | — | 497 | 937 | — | — | |||
| 40x5 | 200 | 563 | 1 | 070 | — | — | 557 | 1 055 | — | — | ||
| 50x5 | 250 | 694 | 1 | 320 | — | — | 687 | 1 292 | — | — | ||
| 50X6 | 300 | 764 | 1 | 450 | — | — | 753 | 1 400 | — | — | ||
| 60x6 | 360 | 907 | 1 | 723 | 2 540 | 3 310 | 890 | 1 640 | 2 | 190 | 2 | 750 |
| 60x8 | 480 | 1 041 | 1 | 976 | 2 915 | 3 800 | 1 011 | 1 864 | 2 | 510 | 9 | 080 |
| 60x10 | 600 | 1 180 | 2 | 240 | 3 310 | 4 310 | 1 135 | 2 090 | 2 | 840 | 3 | 430 |
| 80X6 | 480 | 1 180 | 2 | 240 | 3 310 | 4 310 | 1 145 | 2 090 | 2 | 770 | 3 | 430 |
| 80x8 | 640 | 1 332 | 2 | 590 | 3 820 | 4 970 | 1 305 | 2 350 | 3 | 130 | 3 | 840 |
| 80x10 | 800 | 1 519 | 2 | 885 | 4 250 | 5 540 | 1 441 | 2 550 | 3 | 460 | 4 | 190 |
| 100x6 | 600 | 1 450 | 2 | 750 | 4 060 | 5 290 | 1 395 | 2 520 | 3 | 310 | 4 | 060 |
| 100x8 | 800 | 1 670 | 3 | 170 | 4 680 | 6 100 | 1 580 | 2 820 | 3 | 730 | 4 | 570 |
| 100X10 | 1 000 | 1 830 | 3 | 530 | 5 210 | 6 790 | 1 730 | 3 010 | 4 | 0 70 | 4 | 980 |
для улучшения изоляции стремятся по возможности уменьшить; однако для установок боль-
Т а б л. 4Д опустимые нагрузки плоских шин из алюминия (нагрев до 6 5°).
| Разме | аз | Постоянный ток в А | Переменный ! ток в A j | ||||||
| ры шин | Я | ||||||||
| axb, | Я
аз „ | Число | шин | Число шин | 1 | ||||
| мм | |||||||||
| аз ^ | |||||||||
| О 3 | 1 | 2 1 | з 1 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 1 | |
| 15x3 | 45 | 136 | _ ί | __ | __ | 136 | _ | _ | ___ 1 |
| 20X3 | 60 | 176 | — | — | — | 176 | — | — | j |
| 25x3 | 75 | 217 | — | — | — | 216 | — | — | — 1 |
| 30x4 | 120 | 291: | — | — | — | 293 | — | — | — ! |
| 40x4 | 160 | 382 | 726 | — | — | 380 | 722 | — | — 1 |
| 40x5 | 200 | 430 | 817 | — | — | 427 | 810 | — | _ 1 |
| 50x5 | 250 | 531 | 1 008 | — | — | 529 | 998 | — | — I |
| 50 х 5 | 300 | 584 | 1 по | — | — | 581 | 1 088 | — | — |
| 60X6 | 360 | 693 | 1 31611 940 | 2 530 | 687 | 1 290 | 1 820 | 2 290 1 | |
| 6ЭХ.8 | 480 | 796 | 1 513,2 230 | 2 910 | 780 | 1 455 | 2 060 | 2 590 I | |
| 60X10 | 600 | 901 | 1 712 2 521 | 3 290 | 880 | 1 630 | 2 310 | 2 860 1 | |
| 80×6 | 480 | 901 | 1 712 2 521 | 3 290 | 887 | 1 650 | 2 330 | 2 920 | |
| 80x8 | 640 | 1 044 | 1 984 2 92οι3 810 | 1 022 | 1 875 | 2 640 | 3 300 | ||
| 80X10 | 800 | 1 181 | 2 2и8 3 25014 240 | 1 127 | 2 о45 | 2 890 | 3 625 | ||
| 100X6 | 600 | 1 110 | 2 110 3 110 4 050 | 1 084 | 2 020 | 2 830 | 3 530 | ||
| 100X8 | 800 | 1 280 | 2 43013 58014 670 | 1 245 | 2 265 | 3 190 | 4 000 | ||
| 100X10 | 1 000 | 1 420 | 2 700 !3 980:5 180
1 1 |
1 366 | 2 440 | j 3 450 | 4 320 | ||
шой мощности система шин должен быть проверена на электромагнитные силы, действующие на систему в случае токов короткого замыкания (смотрите)„ в виду чего иногда приходится уменьшать рас-
стояния между опорными точками, увеличивать расстояния между шинами или вставлять между ними особые добавочные изоляторы (изоляторы при этом должен быть также проверены на механическую прочность). Соединение отдельных кусков для образования длинных шин осуществляется при прямоугольном сечении внахлестку посредством сквозных железных болтов или посредством особых накладок, стягиваемых без просверливания шин (фигура 13); при круглом сечении соединение по-1-- мощью специальных зажи мов и при трубчатом сечении—муфтами. При укреплении шин на опорных изоляторах учитывают удлинение шин при нагревании (при нагревании на 30° около 0,5 миллиметров на п. м для меди и ок. 0,7 миллиметров для алю-Фигура 13. миния); при небольших длинах оставляют соответствующий зазор в дырах для болтов,а при большой общей длине шин (>15 м) включают в шины компенсационные соединения из гибкой ленты. Места контакта соединяемых шин требуют тщательной пригонки, чистоты и сильного сжатия; контактная поверхность должен быть достаточно большой,чтобы плотность тока не превышала 30 А 1см2 (в отдельных случаях до 50 А /см2); для алюминиевых плоских шин площадь накладки рекомендуется брать не менее 10-кратной величины сечения шины. Соединение алюминиевых шин требует особой тщательности; во избежание явлений разъедания (коррозии) следует избегать соприкосновения алюминия с другими металлами; железные болты для них должен быть тщательно оцинкованы С1,7,9,13,18,21,22, 24, 31,37].
От генераторов к шинам энергия подводится по кабелям (смотрите), прокладываемым обычно в закрытых каналах под полом. Кабелем прокладывают иногда и отходящие от шин фидеры (смотрите); остальная про выполняется помощью проводов (смотрите).
Контрольное и сигнальное оборудование Щ. р. Для облегчения работы дежурного у щита (для непрерывного осведомления его о работе важнейших частей установки, о правильном их функционировании или нарушениях такового) служит контрольная и сигнальная аппаратура: сигнальные лампы различных цветов (управляемые автоматически вспомогательными контактами, блокированными с обслуживаемым аппаратом) показывают положение выключателей, разъединителей и тому подобное.; командные аппараты (надписи, освещаемые в случае надобности, приборы с указательными стрелками и прочие) служат для связи с машинным залом (желательны с обратным сигналом—подтверждением исполнения); приборы для дистанционного управления со Щ. р. являются регуляторами первичных двигателей и прочие (наир, кнопочные или поворотные выключатели для включения вспомогательного моторчика или соленоида, воздействующего на регулятор). Желательно в случае отказа какого-либо из этих приборов в работе получение сигнала об этом. Мнемоническая схема соединений (раньше называлась мимической). В больших установках на Щ. р. или на особой доске устраивают миниатюрную однолинейную схему всех соединений. Она состоит из тонких медных полос с включенными в них в надлежащих местах миниатюрными вы ключателями, изображающими соответственно“ главные выключатели (разъединители, масляные выключатели) электрической системы. С помощью соответствующего положения миниатюрных выключателей и сигнальных ламп различных цветов на мнемонической схеме автоматически отмечаются положения всех выключателей и все производимые включения и выключения. Такая схема дает дежурному наглядное изображение состояния технич. экс-плоатации системы, показывая например, какие“ машины и аппараты в данный момент включены или выключены [13, 16, 31].
Основные соображения при проектировании щ. р. и требования, которым он должен удовлетворять. В виду чрезвычайно ответственного значения Щ.р. для правильного функционирования всей электрич. системы при проектировании его соображения обеспечения надежной работы и безопасности должны преобладать над стремлением уменьшить стоимость установки. Основные требования к Щ. р.: надежность в-эксплуатации, выбор достаточных габаритных расстояний для размещения токоведущих частей, удобство и безопасность обслуживания, дистанционное управление, ясность и наглядность расположения аппаратуры, рациональное освещение, защитные ограждения, удобные проходы и прочие, доступность частей для чистки и ремонта, обеспечение быстрой локализации и ликвидации аварий (в особенности надлежащее-размещение маслосодержащих аппаратов), обеспечение места для позднейших расширений установки, обеспечение возможно более коротких проходов для доступа к приборам, требующим частого обслуживания, возможность быстрого и удобного транспортирования крупных частей оборудования [13,j0,3% 32, 37].
Щ. р. низкого напряжения. 1) Н а центральных станциях. На Щ. р. помещают только рукоятки выключателей, измерительные“ приборы, маховики регуляторов и автоматич-элементные коммутаторы, сигнальное оборудование и счетчики. При постоянном токе можно обойтись небольшим числом измерительных приборов. Для небольших Щ.р. достаточно одного вольтметра с переключением на каждый из генераторов. При крупных генераторах добавляют еще один вольтметр для шин (чтобы можно было при параллельном включении сравнить его показания с показаниями вольтметра генератора). Для каждой цепи генератора и каждого фидера предусматривают по“ одному амперметру (второстепенные фидеры м. б. без амперметров). Для фидеров иногда берут отдельный вольтметр или же используют“ для них помощью переключателя вольтметр, обслуживающий шины. Счетчики помещают в цепях генераторов и фидеров, если требуется учет отдельных нагрузок. При независимом возбуждении генераторов и вращающихся преобразователей часто нужны еще амперметры в цепях возбуждения. Остальные аппараты и предохранители помещают на особом каркасе непосредственно за Щ. р. Для аккумуляторных батарей устраивается отдельный щит или отдельная панель. На общем Щ. р. элементный коммутатор помещают по середине доски или внизу. Для устранения длинных и дорогих подводящих проводов элементный коммутатор часто устанавливают в особом помещении близ аккумуляторного и приводят в действие со Щ. р. помощью сервомотора или соленоида. При пере
мен ном токе, если трехфазные генераторы нагружены симметрично (смотрите Трехфазные шоки), достаточно для каждого генератора одного амперметра в одной из фаз; при несимметричной нагрузке—по амперметру в каждой фазе; при периодических и незначительных асимметриях нагрузки обходятся одним амперметром (на генератор) с многофазным переключателем. При параллельной работе генераторов необходимы ваттметры и амперметры для возбуждения. Фазометры (смотрите) желательны, но не необходимы. Для параллельного включения требуется синхроноскоп. К альтернаторам или к шинам присоединяют частотомер (смотрите). Фидеры переменного тока обычно оборудуют амперметрами, «остальными же приборами (ваттметр, фазометр и прочие)—смотря по значению фидера. Необходимы приборы для непрерывного наблюдения за состоянием изоляции установки. через измерительные трансформаторы). На Электр ич. станциях небольшой и средней мощности пост управления находится в самом машинном зале у стены, отделяющей последний от помещения с высоковольтным оборудованием. В установках большой мощности пост управления находится в отдельном помещении (дежурный электротехник защищен от мешающего шума машин). На крупных станциях устраивают два Щ. р.: один—щит управления и другой—щит собственных нужд, то есть щит низкого напряжения (обычно 220 V), на к-ром помещают приборы и аппараты, обслуживающие освещение самой станции и установленные на ней электродвигатели. Щит управления содержит приспособления для управления масляными выключателями (рычаги или кнопки), сигнальные лампы, измерительные приборы, счетчики, быстродействующие регуляторы напряжения, реле и ма-
Фигура 14.
2) В главных распределительных устройствах оборудование Щ. р. в общем схоже с описанным выше оборудованием Щ. р. на центральных станциях. Для контролирования рабочих процессов двигателей желательны регистрирующие амперметры. Здесь также необходимы приборы для испытания изоляции установки.
3) В домовых распределительных устройствах 1Ц. р. состоят из достаточно удаленных от стены досок из изолирующего ма териала, на которых располагают выключате ли, предохранители и счетчики [4,7,9,12,2 3 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 26 *,28 * *,32,34].
Щ. р. высокого напряжения. 1) На цен тральных станциях. Распределитель ные устройства крупных установок высокого напряжения состоят из двух самостоятельных частей, расположенных в разных помещениях:
в одном—все высоковольтное оборудование, а в другом (пост управления)—аппаратура для управления распределительным устройством.
При этом всю высоковольтную аппаратуру ка ждой электрич. цепи размещают в отдельных ячейках, отделенных друг от друга огнестойки ми перегородками. В помещении поста управле ния размещают всю измерительную, контроль ную и сигнальную аппаратуру и рукоятки ме-
ханич. приводов к масляным выключателям (в случае применения электрич. приводов пост уп равления связан с высоковольтным распреде лительным устройством только электрич. про водами). Вся аппаратура поста управления на ходится под действием низкого напряжения: по стоянного тока > 220 V и переменного тока >
110 V (к высоковольтным токоведущим частям аппаратура поста управления присоединена ховики реостатов. В установках трехфазного тока требуется больше измерительных приборов, чем при постоянном токе: для генератора не меньше одного ваттметра, одного амперметра для рабочего тока и одного для цепи возбуждения, желателен еще один фазометр. Применение амперметров для трансформаторов целесообразно потому, что они позволяют непрерывно наблюдать за нагрузкой, своевременно выключая слабо нагруженные трансформаторы (в целях уменьшения потерь холостого хода). Самопишущие ваттметры для шин и вольтметры значительно облегчают наблюдение за работой установки. Особого внимания требует выбор рационального расположения всей аппаратуры. Для устранения перекрещивания проводки и увеличения наглядности установки желательно, чтобы расположение электрич. цепей на панелях Щ. р. соответствовало размещению их в ячейках. На фигуре 14 изображен Щ. р. крупной электрической станции.
2) На главных подстанциях (смотрите Подстанция электрическая) Щ. р. имеет устройство, схожее с описанным выше устройством ТТТ. р. на станциях; однако отсутствие машинных агрегатов несколько упрощает оборудование. Отходящие линии передачи оборудуют амперметрами во всех фазах для наблюдения за нагрузками и замыканиями на землю.
3) На сетевых подстанциях в закрытых помещениях (киосках) имеются один щит высокого и один щит низкого напряжения, на которых располагаются соответствующие выключатели и предохранители.
4) На диспетчерских пунктах (центральных дежурных пунктах для управления
«совместной работой нескольких станций, питающих одну сеть, или работой сетей, объединенных в одну систему для параллельной работы) Щ. р. снабжают весьма сложным и дорогим оборудованием. В простейших случаях дежурный диспетчер по телеграфу или телефону получает нужные ему сведения и отдает соответствующие приказания; при этом оборудование пункта сравнительно несложно; кроме средств связи оно должно включать в себя карту или схему объединенных установок (с указанием на ней важнейших частей установок), на которой дежурный отмечает все изменения рабочего режима. Схема м. б. изображена на деревянной доске, в которой просверлены небольшие отверстия в местах расположения главных оперативных выключателей; для обозначения замкнутого положения какого-либо выключателя в соответствующее отверстие вставляют резиновую пробку; при незакрытом отверстии через него проходит красный свет (от ламп, расположенных за доской), обозначающий разомкнутое положение выключателя. Удобнее схема на сплошной доске, причем на ней около условного изображения каждой станции, машины или выключателя расположено несколько лампочек различных цветов. Включая при отдаче каждого распоряжения соответствующую лампочку, дежурный диспетчер имеет все время наглядное изображение рабочих условий системы. Устройства диспетчерских пунктов развиваются в направлении возрастающей автоматизации и централизации управления. Для этого необходимо оборудование центрального диспетчерского пункта приспособлениями для дистанционного управления, машинами и прочими частями оборудования в связи с автоматич. передачей на центральный пост показаний важнейших приборов и всякого рода сигналов; в этом случае все производимые операции включения, выключения и переключения фиксируются на мне-монич. схеме автоматически. Вся аппаратура для дистанционного управления и сигнальная сосредоточены при этом на щите управления центрального поста, представляющем собой высшую форму развития Щ. р. Дистанционное управление м. б. осуществлено по синхронной системе (синхронное движение двух одинаковых конструктивных органов—на“центральном посту и у управляемого выключателя), по селекторной системе (посылка различных сочетаний импульсов тока переменной полярности или различной частоты или продолжительности, воздействующих на настроенные соответственно реле) и по акустической системе (посылка импульсов помощью диска автоматич. телефона и тому подобное.). На щите управления при этом располагаются рабочие ключи или контактные кнопки для приведения в действие различных реле, приборы для измерения на расстоянии и прочие [3,13,16,31].
Техника безопасности и эксплуатя Щ. р. При постройке и эксплуатации Щ. р. руководствуются электротехнич. правилами и нормами и правилами безопасности, знание которых обязательно для эксплуатонного персонала, так же как знакомство с Наставлением для обращения с электрич. проводами и принадлежностями при тушении пожаров и с Руководящими указаниями по оказанию первой помощи пострадавшим от электрич. тока; последние должен быть вывешены на посту управления на видном месте. Пуск Щ. р. в эксплуатю производится только после испытания. Перед испытанием
Г. Э. т. XXVI.
предварительным осмотром и проверкой подготовляют к нему всю аппаратуру. Испытание заключается гл. обр. в проверке изоляции (с постепенным повышением испытательного напряжения). После испытания производят пробный пуск в эксплуатю, тщательно следя за работой всех частей оборудования Щ. р. После принятия Щ. р. в регулярную эксплуатю наблюдение за состоянием его оборудования заключается в регулярном осмотре и периодических проверках качества и функционирования отдельных частей оборудования. Дежурный у Щ. р. ведет суточный журнал, внося в него каждые час или полчаса показания измерительных приборов и все важнейшие оперативные события (включения, выключения, аварии и прочие). На обязанности дежурного лежат также включение или выключение тех или иных цепей, наблюдение за распределением нагрузок, за регулированием напряжения, замена перегоревших предохранителей, смазка всех движущихся частей и прочие С ростом автоматизации функции дежурного все более сводятся к роли резерва, вступающего в действие лишь в случаях нарушений правильного функционирования установки [13, 15, 32, 37].
Лит.: *) Бургучев С., Алюминиевые шины в распределительных устройствах высокого и низкого напряжения, М., 1930; 2) ВейкертФ., Установки высокого напряжения, пер. с нем., 2 изд., Л., 1931; 3) Г о л о в В., Опыт централизованного наблюдения за эксплоата-цией основной электрич. системы Электротока, «Изв. Электротока», Л., 1928, б; 4) Гоппе Ф., Проектирование небольших электростанций и сетей, пер. с нем., Л., 1930; б) КлингенбергГ., Сооружение крупных электростанций, пер. с нем., Л., 1929; ®) К р о ф т Т., Электрические станции и подстанции,пер. с англ., 3 изд., М.—Л., 1928; 7) Лютер Р., Электросиловые установки, распределительные устройства, Л., 1926 (литогр.); 8) М о р э П., Электроаппаратура, электрооборудование распределительных устройств, пер.о франц.,М., 1929; ») П о я р к о в М., Центральные электростанции, 2 изд.,М., 1927; 10) е г о ж е, Снабжение переменным током установок для обслуживания собственных силовых станций, «Тепло и сила», М., 1928, 1; “) Рот А., Техника высоких напряжений, пер с. нем., М.—Л., 1930; 12) С у ш к и н Н. и Глазу-н о в А., Центральные электростанции и их электрооборудование, 2 изд., М., 1929; ι«) СЭТ, Справочная книга для электротехников, т. 2, Л., 1931; »)Тейхмюллер И., Коммутационные схемы электроустановок сильного тока, пер. с нем., Л., 1929; 1б) Ф а у л ь Ф., Справочник по электротехнике, т. 3, пер. с англ., Л., 1929; 16)×а-щинский В., Централизованное управление работой соединенных параллельно сетей, «Электричество», М.—Л., 1926, 11, стр. 464; 17) е г о же, Знаменательные события в истории развития генерирования и канализаций электрической энергии за последние полвека, там же, 1930, Юбилейный выпуск, стр. 86; 18) е г о же, Некоторые вопросы техники монтажа алюминия, «Электрификация и электромонтер», М., 1930, 7—8, стр. 6, и 9—10, стр. 7; 19) Эпштейн Г., Районные трансформаторные подстанции, Киев, 1929; 20) Электротехнические Правила и Нормы, 4 изд.,М.—Л., 1931; 2Ц L*A luminium Fran-ς a i s, Алюминиевые шины в распределительных устройствах центральных станций, подстанций и тому подобное., пер. с франц., Л., 1930; 22) S с h m i d t H., Применение алюминия в распределительных устройствах, пер. с нем., Л., 1931; *®) S k i г 1 W.,Приборы и схемы для параллельного включения машин переменного тока, пер. с нем., Л., 1926; 2 4) The British Aluminium Company. Aluminium Busbars and Connections, L., 1930; 2б) к у s e r H., Die elektrische Kraftiibertragung, В. 3, 2 Aufl., В., 1929; 26) l a g r ο n L., Appareillage Slectrique, P., 1930; 27) M a u d u i t A., Installations 0lectriques k haute et basse tension, P., 1926; 28) N i e t h a m m e r F., Scbaltanlagen in elektrischen Betrieben, Berlin, 1920; 29) p e n d e r H., Handbook for Electr. Engineers, 2 ed., N. Y., 1922; 3°) P i a z z о I i E., Tecnica degli impianti elettrici, 7 ed., Milano, 1929; 31) Rzi-ha E. u. Seidener J., Starkstromtechnik, Taschen-buch f. Elektrotechniker, B. 2, 7 Aufl., B., 1931; 32) Sanderson A., Electric System Handbook, New York, 1930; 33) Schupp E., EI. Schaltzeug, Siemens Hand-biicher, B. 3, B., 1927; 3«)Strecker K., Hilfsbuch fiir die Elektrotechnik, 10 Aufl., B., 1925; 33) V e 1 1 a r d L., Stations centrales et sous-stations, P., 1925; 36) Vogelsang M., Die geschichtliche Entwicklung der Hoch-spannungs Schalttechnik, Berlin, 1929; 37) W a 1 t j e n J., Schaltanlagen fiir Drehstromkraftwerke, Berlin, 1929; 38) W e i c k e г t F., Hochspannungsanlagen, 2 Aufl., Berlin, 1930. В. Хащ мнений. и