Энергоэффективность низковольтных сетей. Способы снижения потерь

Page 1
background image

Page 2
background image

104

АНАЛИТИКА

СЕТИ  РОССИИ

104

Рис

. 6. 

Ретроспектива

 

линейки

 

низковольтных

 

воздушных

 

автоматических

 

выключателей

 

АББ

 

на

 

токи

 

до

 6300 

А

Значение

 

рассеиваемой

 

мощности

 

для

 

серии

 Emax 2 

сокращено

 

на

 20% 

(

относительно

 

предыдущей

 

серии

 Emax)

Рис

. 7. 

Гашение

 

дуги

 

в

 

воздушном

 

автоматическом

 

выключателе

 Emax 2

Элементы

 

камеры

дугогашения

Контакты

 

силового

 

автоматиче

-

ского

 

выключателя

 

АББ

СНИЖЕНИЕ

 

ПОТЕРЬ

 

НА

 

ОСНОВНЫХ

 

ЭЛЕМЕНТАХ

 

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

 

УСТРОЙСТВ

 0,4 

КВ

Задача

 

снижения

 

потерь

 

на

 

основных

 

элементах

 

рас

-

пределительных

 

устройств

 

трансформаторных

 

подстан

-

ций

 10(6)/0,4 

кВ

 

в

 

свете

 

требований

 [2] 

в

 

настоящее

 

время

 

становится

 

наиболее

 

актуальной

 

задачей

Допусти

-

мый

 

уровень

 

технологических

 

потерь

 

определён

 

значением

 

в

 150 

Вт

Такие

 

жёсткие

 

тре

-

бования

 

предполагают

 

при

-

менение

 

в

 

качестве

 

вводных

 

автоматических

 

выключате

-

лей

 

ТП

 

очень

 

эффективных

 

с

 

точки

 

зрения

 

потерь

 

мощно

-

сти

высокотехнологических

 

аппаратов

Также

 

предпола

-

гается

 

применение

 

эффек

-

тивных

 

средств

 

стабилизации

 

переходного

 

сопротивления

 

разборных

 

электрических

 

контактных

 

соединений

.

В

 

последние

 

пятнад

-

цать

 

лет

 

у

 

всех

 

производи

-

телей

 

коммутационного

 

оборудования

 

намети

-

лась

 

устойчивая

 

тенден

-

ция

направленная

 

на

 

совершенствование

 

кон

-

струкции

 

аппаратов

при

-

менения

 

современных

 

материалов

 

и

 

технологий

 

при

 

производстве

 

автома

-

тических

 

выключателей

выключателей

 

нагрузки

контакторов

  (

пускателей

), 

что

 

привело

 

к

 

значитель

-

ному

 

улучшению

 

данных

 

параметров

АВТОМАТИЧЕСКИЕ

 

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

В

 

настоящее

 

время

 

силовые

 

автоматические

 

выключатели

 

ком

-

пании

 

АББ

 

вышли

 

по

 

показателям

 

потерь

 

мощности

 

на

 

лидирующие

 

позиции

 

в

 

мире

.

В

 

среднем

 

потери

 

мощности

 

на

 

воздушных

 

выключателях

 

послед

-

ней

 

серии

 Emax 2 

снижены

 

на

 20% 

по

 

сравнению

 

с

 

предыдущими

 

се

-

риями

 (

рис

. 6).

Стабильность

 

значения

 

переход

-

ного

 

сопротивления

 

главных

 

контак

-

тов

 

автоматических

 

выключателей

 

АББ

 

обеспечивается

 

применением

 

уникальных

 

материалов

 

и

 

эффек

-

Энергоэффективность 

низковольтных сетей. 

Способы снижения потерь

о

б

о

р

у

д

о

в

а

н

и

е

оборудование

(

Окончание

)


Page 3
background image

105

 3 (24), 

май

июнь

, 2014

105

Рис

. 8. 

Типовая

 

схема

 

квартирного

 

щитка

Рис

. 9. 

Выключатель

 

нагрузки

 

серии

 

ОТ

4000E03

Рис

. 10. 

Серия

 

контакторов

 AF 

с

 

электронной

 

системой

 

управления

 

на

 

токи

 

от

 9 

до

 2650 

А

— 

Корпус

 

щитка

— 

Шина

 

нулевых

 

рабочих

 

проводников

— 

Шина

 

нулевых

 

защитных

 

проводников

— 

Выключатель

 

дифференциального

 

тока

— 

Автоматические

 

выключатели

— 

Счётчик

 

электроэнергии

— 

Линии

 

групповых

 

цепей

L (

фазный

 

проводник

)

PE

~220 B

N

тивной

 

технологии

 

гашения

 

дуги

возникающей

 

при

 

их

 

размыкании

 

под

 

нагрузкой

 (

рис

. 7).

На

 

рис

. 7 

представлен

 

процесс

 

гашения

 

дуги

Отчётливо

 

видно

 

её

 

направление

 

и

 

состояние

 

контакт

-

ной

 

группы

 

в

 

этот

 

момент

.

Форма

 

контактной

 

группы

 

и

 

конструкция

 

камеры

 

дугогашения

 

позволяют

   

избежать

 

термического

 

воздействия

 

на

 

контактные

 

площад

-

ки

их

 

обгорания

 

и

 

образования

 

оксидных

 

плёнок

 

и

как

 

следствие

сохранить

 

значение

 

переходного

 

со

-

противления

 

в

 

заданных

 

пределах

 

на

 

весь

 

период

 

службы

 

аппарата

Наиболее

 

массовыми

 

ап

-

паратами

 

защиты

 

являются

 

модульные

 

автоматические

 

выключатели

Учитывая

что

 

они

 

уста

-

навливаются

 

в

 

каждом

 

групповом

 

щитке

 

и

 

щитке

 

освещения

 

здания

 

и

 

т

.

п

(

рис

. 8), 

снижение

 

потерь

 

на

 

них

 

может

 

привести

 

к

 

значительному

 

экономическому

 

эффекту

На

 

по

-

следней

 

серии

 

модульных

 

автома

-

тических

 

выключателей

 SH200, 

выпускаемых

 

миллионами

 

штук

снижены

 

на

 20% 

потери

 

мощности

 

на

 

полюсе

 

по

 

сравнению

 

с

 

преды

-

дущей

 

серией

 S230. 

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

 

НАГРУЗКИ

Серия

 

выключателей

-

разъеди

-

нителей

 OT 

на

 

номинальные

 

токи

 

от

 

16 

до

 4000 

А

 

прекрасно

 

зарекомен

-

довала

 

себя

 

на

 

электротехническом

 

рынке

Аппараты

 

отличаются

 

надёж

-

ностью

компактными

 

размерами

 

и

 

высокими

 

техническими

 

характе

-

ристиками

Отличных

 

показателей

 

удалось

 

достигнуть

 

за

 

счёт

 

приме

-

нения

 

в

 

выключателях

 

нагрузки

 

ОТ

 

контактной

 

группы

 

изогнутой

 

фор

-

мы

многократного

 

разрыва

 

каждой

 

фазы

 

и

 

ножевых

 

контактов

 (

рис

. 9). 

Изменение

 

формы

 

контактов

 

позво

-

лило

 

использовать

 

взаимодействие

 

магнитных

 

полей

 

для

 

обеспечения

 

более

 

надёжного

 

соединения

Мно

-

гократный

 

разрыв

 

каждой

 

фазы

 

позволяет

 

значительно

 

увеличить

 

суммарную

 

величину

 

промежутка

 

и

 

обеспечивает

 

быстрое

 

и

 

надёжное

 

размыкание

 

в

 

компактном

 

корпу

-

се

Ножевые

 

контакты

 

не

 

позво

-

ляют

 

образовываться

 

нагару

что

 

увеличивает

 

срок

 

службы

 

аппара

-

та

 

и

 

уменьшает

 

нагрев

 

контактной

 

группы

Изменение

 

конструкции

 

главных

 

контактов

 

привело

 

к

 

значи

-

тельному

  (

по

 

сравнению

 

с

 

преды

-


Page 4
background image

106

СЕТИ РОССИИ

Рис

. 11. 

Зоны

 

пластической

 

деформации

Рис

. 12. 

Контактное

 

пятно

 

разборного

 

электрического

 

контактного

 

соединения

Рис

. 13. 

Пример

 

контактного

 

соединения

 

с

 

применением

 

тарельчатых

 

пружин

изготовленных

 

по

 

стандарту

 DIN 6796

Плёнка

Перешеек

Плёнка

Площадки

 

контактирования

а

)

б

)

в

)

дущей

 

серией

 OETL) 

уменьшению

 

габаритно

-

установочных

 

размеров

 

(32%) 

и

 

снижению

 

потерь

 

мощно

-

сти

 

выключателя

 

в

 

среднем

 

на

 30% 

в

 

диапазоне

 

номинальных

 

токов

 

от

 

200 

до

 3150 

А

Это

 

также

 

позволило

 

расширить

 

линейку

 

существующих

 

выключателей

-

разъединителей

 

до

 

4000 

А

реверсивных

 

аппаратов

 

до

 

3200 

А

.

КОНТАКТОРЫ

Новое

 

поколение

 

контакторов

 

АББ

 — AF 

оснащено

 

электронной

 

электромагнитной

 

системой

дей

-

ствие

 

которой

 

основано

 

на

 

обра

-

ботке

 

микропроцессором

 

сигнала

 

управления

поступающего

 

на

 

аппа

-

рат

а

 

также

 

анализе

 

уровня

 

напря

-

жения

 

в

 

цепи

 

управления

 (

рис

. 10). 

Применение

 

данной

 

системы

 

по

-

зволило

 

обеспечить

 

гарантирован

-

ную

 

коммутацию

 

главных

 

контактов

 

аппарата

 

при

 

снижении

 

напряже

-

ния

 

на

 

катушке

 

управления

 

на

 75% 

от

 

номинального

 

значения

Кроме

 

того

электромагнитная

 

система

 

контакторов

 AF 

использует

 

энергию

 

постоянного

 

тока

Это

 

позволяет

 

в

 

среднем

 

на

 80% 

уменьшить

 

мощ

-

ность

 

потребления

 

электроэнергии

 

и

 

поддерживать

 

оптимальное

 

рас

-

пределение

 

электромагнитных

 

сил

 

в

 

магнитной

 

системе

.

В

 

контакторах

 

серии

 AF 

приме

-

нены

 

новые

 

материалы

 

контактных

 

площадок

 

как

 

неподвижных

так

 

и

 

подвижных

 

контактов

Такое

 

реше

-

ние

 

повышает

 

надёжность

 

изделия

уменьшает

 

тепловые

 

потери

 

на

 10% 

и

 

приводит

 

к

 

сокращению

 

нагрева

 

контактных

 

элементов

.

Инновации

 

выгодны

 

не

 

только

 

на

 

стадии

 

внедрения

но

 

и

 

в

 

пери

-

од

 

эксплуатации

Специалисты

 

ком

-

пании

 

АББ

 

посчитали

что

 

замена

 

контакторов

 

в

 

лифтовом

 

хозяйстве

 

Санкт

-

Петербурга

 

за

 

год

 

принесёт

 

экономию

 

в

 8 

млн

 

рублей

.

РАЗБОРНЫЕ

 

КОНТАКТНЫЕ

 

СОЕДИНЕНИЯ

Разборные

 

контактные

 

соедине

-

ния

 (

РКС

являются

 

основой

 

любой

 

системы

 

приёма

 

и

 

распределения

 

электрической

 

энергии

От

 

качества

 

исполнения

 

и

 

технических

 

характе

-

ристик

 

этого

 

элемента

 

в

 

немалой

 

степени

 

зависят

 

потери

 

электриче

-

ской

 

энергии

 

и

 

безопасность

 

элек

-

троустановки

 

в

 

целом

Если

 

болтовое

 

соединение

 

участ

-

ка

 

шин

 

или

 

ответвления

 

от

 

сборных

 

шин

 

выполнено

 

недостаточно

 

хо

-

рошо

 

или

 

в

 

процессе

 

эксплуатации

 

ослабло

то

 

контакт

 

между

 

соеди

-

нёнными

 

шинами

 

ухудшается

т

.

е

переходное

 

сопротивление

 

контак

-

та

 

возрастает

Переходное

 

сопротивление

 

раз

-

борного

 

контактного

 

соединения

 

за

-

висит

 

только

 

от

 

силы

 

нажатия

 

в

 

точке

 

контакта

которая

 

создаётся

 

при

 

стя

-

гивании

 

контактных

 

поверхностей

.

Rk = 

ε

/P

m

где

:

ε

 — 

коэффициент

зависящий

 

от

 

материала

 

и

 

сопротивления

 

поверх

-

ности

 

контакта

Для

 

соединения

 

медь

-

медь

 

он

 

равен

 0,1/10³ 

Ом

кг

;

P — 

давление

 

на

 

контактные

 

по

-

верхности

кг

/

см

²;

m — 

коэффициент

зависящий

 

от

 

числа

 

точек

 

соприкосновения

 

и

 

типа

 

контактов

  (

для

 

контакта

 

пло

-

скость

-

плоскость

 — 1,0; 

для

 

линей

-

ного

 — 0,7; 

для

 

точечного

 — 0,5).

При

 

прохождении

 

тока

 

через

 

такое

 

соединение

 

мощность

теря

-

емая

 

на

 

сопротивлении

увеличива

-

ется

вследствие

 

чего

 

усиливается

 

нагрев

 

соединения

что

 

влечёт

 

за

 

собой

 

интенсивное

 

окисление

 

ме

-

талла

 

и

следовательно

ещё

 

боль

-

шее

 

увеличение

 

переходного

 

со

-

противления

Успешное

 

решение

 

вопросов

 

стабилизации

 

контактного

 

нажатия

 

в

 

разборном

 

контактном

 

соедине

-

нии

 

является

 

основой

 

для

 

снижения

 

потерь

 

мощности

 

на

 

этом

 

элементе

 

распределительной

 

сети

.  

Рассмотрим

 

процесс

 

создания

 

электрического

 

контакта

 

при

 

соеди

-

нении

 

двух

   

медных

 

шин

 (

рис

. 11). 

Зона

 

надёжного

 

электрического

 

контакта

 

создаётся

 

в

 

местах

 

пласти

-

ческой

 

деформации

 

неровностей

 

поверхности

 

проводников

.

На

 

рис

. 12 

представлено

 

реаль

-

ное

 

контактное

 

пятно

которое

 

об

-


Page 5
background image

107

 3 (24), 

май

июнь

, 2014

Рис

. 14. 

Два

 

варианта

 

соединения

 

шин

:

а

 — 

переходное

 

сопротивление

 

2,1 

мОм

;

б

 — 

переходное

 

сопротивление

 

1,1 

мОм

Табл

. 3. 

Примеры

 

соединения

 

шин

рекомендованные

 

инструкциями

 

РФ

Соединение

Ответвление

b>b

1

мм

d, 

мм

15

20

25

30

40

50

6,6

9,0

11

11

14

18

60

80

100

120

11

14

18

18

Для

 

пакетов

 

шин

80

100

120

14

18

18

разовывается

 

при

 

стягивании

 

двух

 

медных

 

шин

 

с

 

помощью

 

болта

 

и

 

гайки

.

Светлая

 

зона

 

на

 

фотографии

 — 

это

 

зона

 

пластической

 

деформации

 

неровностей

 

на

 

поверхности

 

шины

 

(

контактное

 

пятно

 

электрического

 

контакта

). 

В

 

эту

 

зону

 

при

 

сохране

-

нии

 

исходной

 

силы

 

сжатия

 

токопро

-

водящих

 

поверхностей

 

доступ

 

кис

-

лорода

 

ограничен

а

 

следовательно

не

 

происходит

 

образование

 

оксид

-

ной

 

плёнки

 

и

как

 

следствие

сни

-

жение

 

переходного

 

сопротивления

Поскольку

 

тепловой

 

режим

 

работы

 

шинной

 

системы

 

лежит

 

в

 

пределах

 

от

 5 

до

 100

о

С

то

 

очевидно

что

 

со

-

хранение

 

этого

 

параметра

 

возмож

-

но

 

в

 

том

 

случае

если

 

применять

 

специальные

 

средства

Наиболее

 

эффективным

 

спосо

-

бом

 

решения

 

этой

 

задачи

 

является

 

применение

   

в

 

РКС

 

тарельчатых

 

пружин

 [4].

На

 

рис

. 13 

показана

 

технология

 

сборки

 

РКС

реализуемая

 

в

 

техни

-

ческих

 

решениях

 

компании

 

АББ

которая

 

базируется

 

на

 

примене

-

нии

 

тарельчатых

 

пружин

изготов

-

ленных

 

в

 

Германии

 

по

 

националь

-

ному

 

стандарту

 DIN 6796. 

Кроме

 

этого

 

все

 

элементы

входящие

 

в

 

конструкцию

 

РКС

а

 

именно

 

бол

-

ты

гайки

 

и

 

шайбы

имеют

 

классы

 

прочности

которые

 

обеспечивают

 

при

 

заданных

 

моментах

 

затяжки

 

сохранение

 

их

 

геометрических

 

размеров

 

на

 

весь

 

срок

 

службы

 

распределительного

 

устройства

В

 

совокупности

 

эти

 

меры

 

позволяют

 

стабилизировать

 

переходное

 

со

-

противление

 

РКС

 

и

 

не

 

допустить

 

увеличения

 

потерь

 

мощности

 

на

 

всём

 

сроке

 

службы

 

распредели

-

тельного

 

устройства

.

Существенное

 

влияние

 

на

 

ве

-

личину

 

переходного

 

сопротивления

 

РКС

 

также

 

оказывает

 

способ

 

со

-

единения

 

шин

В

 

настоящее

 

время

 

широко

 

применяются

 

соединения

 

с

 

полным

 

перекрытием

соизмери

-

мым

 

с

 

шириной

 

шины

При

 

данном

 

способе

 

соединения

 

для

 

обеспече

-

ния

 

надёжного

 

электрического

 

кон

-

такта

 

при

 

установленных

 

нормами

 

моментах

 

затяжки

 

болтов

 

требует

-

ся

 

фрезеровка

 

шины

 (

табл

. 3). 

На

 

практике

 

эта

 

операция

 

не

 

выполняется

что

 

приводит

 

к

 

повы

-

шению

 

значения

 

переходного

 

со

-

противления

поскольку

 

усилие

 

за

-

тяжки

 

тратится

 

не

 

на

 

деформацию

 

микронеровностей

 

контактной

 

по

-

верхности

 

и

 

создания

 

зон

 

контакта

а

 

на

 

компенсацию

 

линейных

 

неров

-

ностей

 

поверхности

В

 

результате

 

этого

 

при

 

двух

 

раз

-

ных

 

способах

 

соединения

 

шины

 

80

х

10 

разница

 

переходного

 

сопро

-

тивления

 

может

 

составлять

 

несколь

-

ко

 

раз

 (

рис

. 14 a, 

б

).

Целесообразность

 

в

 

макси

-

мальном

 

увеличении

 

длины

 

на

-

хлёста

 

при

 

соединении

 

шин

 

между

 

собой

 

в

 

принципе

 

отсутствует

Многочисленные

 

практические

 

ис

-

следования

 

разборных

 

контактных

 

соединений

 

плоских

 

проводников

 

(

шин

между

 

собой

 

показали

 

сле

-

дующее

:

b/2

b/2

b

1

/2

b

1

/2

b

b

1

b

d

d

b

1

b

1

b

b

b/2

b/2

5max

5max

b/4

b/4

b

d

1,5 b

b/2

5max

b/4

b/4

b/4

b

d

b

1

/2

b

1

/4

b

1

/2

b

1

/4

b

b

1

d


Page 6
background image

108

СЕТИ РОССИИ

Рис

. 15. 

Коэффициент

 

влияния

 

потока

 

в

 

зависимости

 

от

 

соотношения

 

размеров

 

соединения

 

шин

Эффект

 

пото

ка

L /t

0  1 2 3  4 5  6  7 8  9 10

2,0

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

L

• 

сопротивление

 

участка

 

целой

 

шины

 

длиной

 L 

будет

 

всегда

 

меньше

 

переходного

 

сопротив

-

ления

 

участка

 

аналогичной

 

дли

-

ны

выполненного

 

наложением

 

двух

 

плоских

 

проводников

 

друг

 

на

 

друга

 

при

 

полном

 

электриче

-

ском

 

контакте

 

по

 

всей

 

площади

 

наложения

;

• 

эта

 

разница

 

обусловлена

 

эффек

-

том

 

потока

 

в

 

месте

 

стыка

 

пло

-

ских

 

проводников

 

и

 

зависит

 

от

 

соотношения

 

длины

 

соединения

 

и

 

толщины

 

соединяемых

 

прово

-

дников

 (

рис

. 15);

• 

оптимальная

 

длина

 

участка

 

наложения

 

плоских

 

проводников

 

(

шин

составляет

 5—7 

величин

 

их

 

толщины

Результаты

 

данных

 

исследова

-

ний

 

давно

 

известны

 

и

 

широко

 

ис

-

пользуются

 

европейскими

 

произво

-

дителями

 

НКУ

Так

рекомендуемые

 

ими

 

размеры

 

наложения

 

шин

 

тол

-

щиной

 5 

мм

 

составляют

 25 

мм

шин

 

толщиной

 10 

мм

 — 50 

мм

В

 

нашей

 

нормативной

 

документации

 

длина

 

наложения

 

шин

 

связана

 

только

 

с

 

их

 

шириной

 (

см

табл

. 3).

Учитывая

что

 

вопросы

 

энер

-

гоэффективности

 

с

 

каждым

 

годом

 

будут

 

становиться

 

всё

 

более

 

акту

-

альными

 

в

 

связи

 

с

 

сокращением

 

природных

 

ресурсов

уже

 

сейчас

 

следует

 

пересматривать

 

корректи

-

ровку

 

действующих

 

нормативов

 

в

 

области

 

разборных

 

электрических

 

контактных

 

соединений

 

и

 

вводить

 

в

 

действие

 

наиболее

 

перспективные

 

с

 

этой

 

точки

 

зрения

 

технические

 

ре

-

шения

.

ВЫБОР

 

ОПТИМАЛЬНЫХ

 

СЕЧЕНИЙ

 

ТОКОПРОВОДЯЩИХ

 

ШИН

 

РУНН

 (

ГРЩ

)

Проблемы

связанные

 

с

 

ошибка

-

ми

 

в

 

выборе

 

сечений

обусловлены

 

тем

что

 

в

 

отечественной

 

норматив

-

ной

 

базе

 

отсутствуют

 

чёткие

 

указа

-

ния

 

по

 

этому

 

вопросу

Основным

 

документом

которым

 

пользуются

 

разработчики

являются

 

ПУЭ

В

 

них

 

содержатся

 

таблицы

 

с

 

данными

 

по

 

допустимым

 

длительным

 

токам

 

для

 

определённого

 

сортамента

 

шин

Также

 

следует

 

отметить

что

 

до

-

пустимые

 

длительные

 

токи

 

приведе

-

ны

 

в

 

таблицах

 1.3.29 — 1.3.35 

ПУЭ

 

для

 

неизолированных

 

проводов

 

и

 

окрашенных

 

шин

Эти

 

данные

 

в

 

ос

-

новном

 

были

 

предназначены

 

для

 

разработчиков

 

ОРУ

 

классов

 

напря

-

жения

 35 

кВ

 

и

 

выше

В

 

упомянутых

 

устройствах

 

все

 

шины

 

окрашивают

-

ся

 

для

 

маркировки

 

фаз

 

и

 

защиты

 

от

 

факторов

 

внешней

 

среды

Для

 

окра

-

шенных

 

шин

 

величины

 

допустимых

 

токов

 

на

 15—20% 

выше

чем

 

для

 

го

-

лых

Таким

 

образом

при

 

проектиро

-

вании

 

сетей

 0,4 

кВ

в

 

которых

 

могут

 

применяться

 

голые

 

шины

возника

-

ют

 

трудности

 

с

 

выбором

 

их

 

сечений

Также

 

при

 

изготовлении

 

закрытых

 

распределительных

 

устройств

 0,4 

кВ

 

используется

 

более

 

широкий

 

сорта

-

мент

 

медных

 

проводников

 

прямоу

-

гольного

 

сечения

данные

 

о

 

которых

 

в

 

ПУЭ

 

отсутствуют

.

Игнорирование

 

этих

 

деталей

а

 

также

 

выбор

 

шин

 

по

 

методу

 

анало

-

гии

исходя

 

из

 

равенства

 

площадей

 

поперечного

 

сечения

приводит

 

к

 

существенным

 

ошибкам

Эти

 

ошиб

-

ки

допущенные

 

на

 

этапе

 

выбора

 

сечений

 

шин

 

для

 

известных

 

значе

-

ний

 

рабочих

 

токов

приводят

 

в

 

ходе

 

эксплуатации

 

к

 

их

 

перегреву

Высо

-

кая

 

температура

 

указывает

 

на

 

вы

-

сокие

 

потери

 

энергии

При

 

равных

 

площадях

 

попереч

-

ного

 

сечения

 

одинарных

 

медных

 

шин

установленных

 

на

 

ребро

допу

-

стимый

 

длительный

 

ток

 

будет

 

иметь

 

большее

 

значение

 

для

 

той

 

шины

у

 

которой

 

больше

 

значение

 

коэффи

-

циента

 

формы

при

 

условии

 

сохра

-

нения

 

одинаковой

 

температуры

 

на

 

их

 

поверхностях

:

Кфлв

 = S

эл

.

п

.

и

 / S

сеч

 .

Для

 

проведения

 

анализа

 

и

 

опре

-

деления

 

числовых

 

соотношений

 

между

 

площадью

 

поперечного

 

се

-

чения

геометрическими

 

размера

-

ми

 

шины

 

и

 

допустимой

 

плотностью

 

тока

проходящего

 

по

 

ней

исполь

-

зуется

 

понятие

  «

элементарная

 

по

-

верхность

 

излучения

 

S

эл

.

п

.

и

» .

 

Эта

 

величина

равная

 

произ

-

ведению

 

длины

 

периметра

 

шины

 

на

 

ширину

 

элементарного

 

участка

 

поверхности

 

излучения

равной

 

мм

позволяет

 

получить

 

безраз

-

мерный

 

коэффициент

 

Кфлв

,

 

изме

-

нение

 

которого

 

имеет

 

явную

 

связь

 

с

 

изменениями

 

величины

 

длитель

-

ного

 

тока

пропускаемого

 

одинар

-

ными

 

медными

 

шинами

.

Величина

 

приращения

 

коэф

-

фициента

 

формы

 

одинарных

 

шин

установленных

 

на

 

ребро

прямо

 

пропорциональна

 

величине

 

прира

-

щения

 

плотности

 

тока

 

в

 

них

.

С

 

увеличением

 

числа

 

полос

 

на

 

фазу

 

допускаемая

 

нагрузка

 

воз

-

растает

 

не

 

пропорционально

 

числу

 

полос

 

в

 

пакете

а

 

значительно

 

мень

-

ше

 

вследствие

 

худшего

 

охлажде

-

ния

 

шин

 

в

 

пакете

Кроме

 

того

при

 

переменном

 

токе

 

имеет

 

большее

 

значение

 

так

 

называемый

 

эффект

 

близости

Каждая

 

полоса

 

пакета

 

на

-

ходится

 

в

 

переменном

 

магнитном

 

поле

 

соседних

 

полос

вследствие

 

чего

 

повышается

 

её

 

активное

 

со

-

противление

а

 

следовательно

и

 

на

-

грев

 

при

 

одном

 

и

 

том

 

же

 

токе

При

 

числе

 

полос

 

в

 

пакете

 

больше

 

двух

 

эффект

 

близости

 

приводит

 

к

 

нерав

-

номерному

 

распределению

 

тока

 

в

 

полосах

 

пакета

 — 

в

 

средних

 

полосах

 

ток

 

будет

 

меньше

чем

 

в

 

крайних

Так

при

 

трёх

 

полосах

 

в

 

пакете

 

ток

 

в

 

крайних

 

полосах

 

будет

 

по

 40%, 

а

 

в

 

средней

 

полосе

 — 20% 

от

 

общего

 

тока

 

фазы

Поэтому

 

при

 

перемен

-


Page 7
background image

109

 3 (24), 

май

июнь

, 2014

ООО

 «

АББ

», 

подразделение

 «

Низковольтное

 

оборудование

»

117997, 

Москва

ул

Обручева

д

. 30/1, 

стр

. 2

Тел

.: +7 (495) 777 2220, 

факс

: +7 (495) 777 2221

www.abb.ru/lowvoltage

Табл

. 4. 

Рекомендации

 

АББ

 

по

 

выбору

 

сечений

 

шин

 

для

 

НКУ

 

типа

 TriLine 

ном

 

токе

 

рекомендуется

 

применять

 

не

 

более

 

трёх

 

полос

 

в

 

пакете

.

В

 

настоящее

 

время

 

большин

-

ство

 

производителей

 

РУНН

  (

ГРЩ

используют

 

для

 

решения

 

этой

 

про

-

блемы

 

рекомендации

 

европейских

 

разработчиков

Так

в

 

каталогах

 

АББ

 

на

 

шкафы

 

для

 

НКУ

 

приведены

 

данные

 

по

 

выбору

 

сечений

 

шин

 

для

 

конкретных

 

значений

 

рабочих

 

то

-

ков

 (

табл

. 4). 

Эти

 

величины

 

выбирались

 

раз

-

работчиками

 

из

 

Германии

 

на

 

ос

-

новании

 

немецкого

 

стандарта

 DIN 

43 671 „Stromschienen aus Kupfer“ 
1975.

После

 

проведения

 

испытаний

 

готовых

 

изделий

 

в

 

независимой

 

лаборатории

 IPH 

в

 

Берлине

 

и

 

по

-

следующей

 

сертификации

 

данного

 

технического

 

решения

 

в

 

составе

 

НКУ

 Triline-R 

данные

 

значения

 

были

 

рекомендованы

 

российским

 

пар

-

тнёрам

 

АББ

.

Данная

 

норма

 

в

 

настоящее

 

вре

-

мя

 

наиболее

 

полно

 

как

 

отражает

 

со

-

ртамент

 

шин

так

 

и

 

учитывает

 

усло

-

вия

 

эксплуатации

 

и

 

конструктивного

 

расположения

А

 

также

 

приводит

 

данные

 

как

 

для

 

окрашенных

 

шин

так

 

и

 

для

 

голых

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённый

 

краткий

 

анализ

 

путей

 

и

 

способов

 

повышения

 

энер

-

гоэффективности

 

распределитель

-

ных

 

сетей

 

низкого

 

напряжения

 

по

-

казал

что

 

для

 

достижения

 

целей

 

по

 

снижению

 

потерь

 

мощности

 

следует

 

использовать

 

современное

 

комму

-

Размеры

 

шин

мм

Номинальный

 

продолжительный

 

ток

А

Сечение

мм

2

Масса

кг

/

м

шина

шины

шины

20

х

5

320

500

690

99,1

0,882

30

х

5

440

672

896

149,0

1,330

30

х

10

630

1250

299,0

2,660

40

х

10

850

1500

399,0

3,550

50

х

10

1000

1700

499,0

4,440

60

х

10

1450

2000

599,0

5,330

80

х

10

1700

2400

799,0

7,110

100

х

10

2750

999,0

8,890

120

х

10

3500

160

х

10

4000

тационное

 

оборудование

 

с

 

высоки

-

ми

 

характеристиками

 

по

 

энергоэф

-

фективности

:

• 

в

 

сетях

 

и

 

электроустановках

введённых

 

в

 

эксплуатацию

 

более

 

двадцати

 

лет

 

назад

сле

-

дует

 

предусмотреть

 

проведение

 

работ

 

по

 

замене

 

устаревшего

 

оборудование

 

на

 

современ

-

ное

;

• 

при

 

проектировании

 

новых

 

объ

-

ектов

 

и

 

реконструкции

 

старых

 

целесообразно

 

активно

 

вне

-

дрять

 

передовые

 

технологии

 

и

 

системы

 

управления

 

производ

-

ством

 

и

 

потреблением

 

электро

-

энергии

;

• 

назрела

 

реальная

 

необходи

-

мость

 

разработки