ШИННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗОЛЯТОРЫ
Электрический ток от источника передается по шинной конструкции (называемой также шиной) в распределительное устройство (РУ). Проходя через электрические аппараты соответствующей ячейки РУ, ток поступает на сборные шины и далее передается в линии электрической сети. Во всех электроустановках с большими силами тока электрическое соединение аппаратов выполняется шинами.
Шины укрепляют на изоляторах шинодержателями. На рис. 1. показана конструкция шинодержателя, укрепляющего на изоляторе пакет из трех шин прямоугольного сечения. Шины 2 болтами 3 и накладками 1 и 4 жестко закрепляются в держателе и присоединяются винтами к головке изолятора 5. Одна из накладок (например, 4) или болт делаются из немагнитного материала во избежание создания большого магнитного потока по контуру держателя и его сильного нагрева.
Способ расположения пакетов шин в трехфазной шинной конструкции выбирается с учетом следующих соображений:
– наилучшие условия охлаждения шин получаются при расположении их «на ребро» (рис. 2, а);
– наибольшая прочность шин на изгиб под действием электромагнитных сил взаимного притяжения и отталкивания, достигающих очень больших значений при коротких замыканиях, получается при расположении шин «плашмя» (рис. 2, б);
– фарфор опорных изоляторов лучше работает на сжатие, чем на изгиб, т. е. при расположении по схеме «на ребро».
Рис. 1. Шинодержатель.
Рис. 2. Схемы расположения шин в трех фазной конструкции:
а – на ребро; б – плашмя;
Исходя из этого, лучше всего располагать шины «на ребро» (см. рис. 2, а). Расстояние между шинами а зависит от номинального напряжения шинной конструкции и должно соответствовать действующим нормам.
Соединение отрезков шин в единую полосу выполняется или сваркой, или болтами с упругими шайбами. Для контроля за нагревом мест соединения рекомендуется окрашивать их термокраской, изменяющей свой цвет при повышении температуры выше установленной.
Изоляторы служат для крепления проводов и шинных конструкций и для изоляции их от заземленных частей. Изоляторы изготавливаются из фарфора или стекла. На рис. 3 а показано устройство фарфорового опорного изолятора на 3...10 кВ типа ОФ. предназначенного для установки внутри помещений. Роль изоляции выполняет фарфор 2, сверху фарфора укреплен чугунный колпачок 1, а снизу — фланец 4. Ввиду того, что коэффициенты температурного расширения фарфора и чугуна сильно различаются, в изоляторе чугун и фарфор разделены мастикой 3, склеивающей их. На рис. 3, б представлен опорный штыревой изолятор напряжением 35 кВ для наружной установки типа ОНСМ. Опорные изоляторы наружной установки отличаются тем, что поверхность фарфора 2 делается ребристой (т. е. большей) для предотвращения перекрытия изолятора скользящими разрядами по поверхности в сырую погоду.
На рис. 4 изображен проходной изолятор, предназначенный для перехода шинной конструкции из одного помещения в другое. Проходные изоляторы применяются для наружных (типов ПН, ПНМ-10, 20, 35 кВ) и внутренних (типа П-6, 10 кВ) установок. Шины, рассчитанные на напряжение 35 кВ и более, а также провода линии укрепляются на подвесных изоляторах. Фарфор, чугунный колпачок и пестик склеиваются мастикой. Провод специальным соединителем прикрепляется к пестику. Из таких изоляторов собирается гирлянда из 3...15 элементов и более — в зависимости от номинального напряжения линии. Для соединения изоляторов пестик вставляется в отверстие колпачка следующего элемента гирлянды.
Рис. 3. Изолятор опорный: установка внутренняя (а) и наружная (б).
Рис. 4. Изолятор проходной (3…10 кВт): 1 – шина; 2 – изолятор; 3 – проходная часть; 4, 5 – колпачки.