что такое ошиновка в электрике
Характеристика и особенности ошинковки трансформатора своими руками
В России ошиновку трансформаторов со стороны высшего напряжения чаще всего выполняют многожильным алюминиевым проводом со стальным сердечником. При этом его закрепляют на изоляторах для воздушных ЛЭП, применяя соответствующую арматуру. Но устройства, изготовленные таким образом, не отличаются компактностью. Поэтому их не всегда удается выполнить согласно габаритным ограничениям техзадания. Альтернативой этому способу является метод жесткой ошиновки. Выбор типа ошиновки зависит от рабочих параметров трансформатора и должен учитывать технико-экономическое обоснование установки.
Ошиновка трансформатора: что это такое?
Ошиновкой трансформаторной подстанции или распределительного устройства (РУ) называется конструкция, служащая для передачи электроэнергии в границах своей электрической установки. В ее состав входят проводники, изоляторы, разветвители и удерживающие их элементы, а иногда и защитные кожухи.
Шины могут быть как жесткими, так и гибкими. Это зависит от параметров и вида устройства. В жесткой шинной конструкции шинами служат отрезки металлических полос или труб. Они закрепляются на опорных изоляторах либо в шинодержателях. Гибкая ошиновка образуется при использовании многожильных проводников без оболочки, подвешенных на линейных изоляторах. Расшиновкой трансформатора называют полный или частичный демонтаж его шинной конструкции. Чаще всего она выполняется для замены или ремонта оборудования.
Для чего выполняют ошиновку трансформатора
Шинная конструкция трансформатора необходима для подачи на него высокого и снятия с него пониженного напряжения. То есть она является связующим звеном между трансформатором и кабельными вводами электрических сетей.
Какие материалы применяют
Ошиновку трансформаторов разной мощности выполняют по различным типовым проектам с применением разных материалов.
Для трансформатора малой мощности
Токопроводы ошиновки маломощных трансформаторов изготавливаю из алюминиевых шин, проводов или кабелей. Соединение их с медными крепежными элементами трансформаторных выводов делают, используя медно-алюминиевые переходники. Выводы вторичной обмотки соединяют с распредщитом многожильным алюминиевым или медным изолированным проводом, открыто проложенным по стальной полосе.
Для силового трансформатора
Ошиновку трансформаторов большей мощности делают гибким алюминиевым кабелем. Отрезки, которого соединяют прессуемыми натяжными зажимами. При этом ввод в распределительные устройства выполняется алюминиевыми шинами.
Изоляторы
Состоят из керамики высшего качества покрытой глазурью. В зависимость от области применения делятся на группы.
Как правильно выполнить ошиновку своими руками
Перед началом сборки следует убедиться в исправности изоляторов и удалить заусенцы с крепежных элементов. При сборке шинного модуля нельзя деформировать токопроводы, совмещая их с точками крепления. Иначе на изоляторы или шинодержатели, используемые для их крепления, будет действовать нагрузка, значительно превышающая расчетную. В процессе сборки следует контролировать правильность соединения фазных шинопроводов и их чередования. По окончании монтажа участок входа провода в зажим и зазор между ними необходимо герметизировать несколькими слоями эмали или свинцового сурика, разведенного на олифе.
Каким критериям должна отвечать правильная ошиновка
При переменном токе устройства, превышающем 600 А элементы шинодержателей не должны образовывать замкнутого магнитного контура вокруг шины. Для чего хотя бы одна из накладок или один стягивающий их болт должны быть из немагнитного материала.
Изгиб плоской шины на ребро выполняется радиусом не меньше удвоенной ширины. Загиб на плоскость – не меньше двойной толщины.
Гибкие шины не должны быть перекручены и иметь расплетки или лопнувшие жилы.
Как проверить правильность: тестирование и испытания
Для оценки состояния шинного модуля по окончании сборки проводят несколько испытаний.
Измерение сопротивления изоляции
Сопротивление всех типов изоляционных материалов измеряют мегомметром на 2,5 тыс. В. Для измерения готовую шинную конструкцию отключают от такой аппаратуры, как трансформаторы, разрядники, токовые автоматы и от подобных им. Выводы прибора подключают к шинопроводу и к заземлению устройства. Проверяя шины одной фазы, две других следует замкнуть на «землю». При различии сопротивлений изоляции фаз более, чем в несколько раз необходимо осмотреть фазу с меньшим сопротивлением.
Испытание повышенным напряжением
Проверка проводится с отключением той же аппаратуры что и при измерении сопротивления изоляции. Оборудование для этого испытания не должно иметь выдержки времени отключения при КЗ.
Контроль соединения шин
Качество сварки шинопроводов проверяется при помощи УЗИ сканера. А при отсутствии прибора внешним осмотром сварного шва. Контроль резьбовых соединений проводят, измеряя электрическое сопротивление пятна контакта. А также выборочно проверяя момент затяжки, или разбирая соединение для осмотра.
Жесткая ошиновка подстанций
Ошиновка – важная часть функционирования подстанций всех классов напряжения. Процесс монтажа ошиновки достаточно ответственен и трудоемок, требует значительного времени и сил.
В течение последних трех лет ЗАО «Арматурно-изоляторный завод» (г. Лыткарино) разрабатывал и проводил освоение гаммы изделий для жесткой ошиновки подстанций. За это время разработан и внедрен не один десяток изделий, до этого не производившихся в России. Совокупность специально разработанных шинных опор, шин и арматуры представляет собой комплексное решение по ошиновке подстанций. Завод разработал и освоил в производстве большой перечень не только шинных опор, но и арматуры жесткой ошиновки. Для шинных опор применены современные решения в высоковольтной изоляции. Шинные опоры выполнены на основе полимерных стержневых изоляторов с учетом специфики работы изолятора в составе шинной опоры.
Исследования, проведенные специалистами, выявили необходимость рассмотрения шинной опоры не просто как изолятора и шинодержателя, а совокупной конструкции с учетом их совместной работы, с учетом частоты вибрации, токов короткого замыкания и др. В шинных опорах применены литые шинодержатели из специального сплава. Все это позволяет говорить о комплексной системе жестких шин трубчатого сечения, устанавливаемых на высоковольтном оборудовании в распредустройствах.
Применение литых сборных шинодержателей и соединительной арматуры для жесткой ошиновки дает ряд преимуществ по сравнению со сварным вариантом. В новом варианте ошиновки благодаря отказу от сварки стало возможным применить в качестве шины трубу из сплава 1915T, обладающего более высокой электропроводностью, механической прочностью и коррозионной стойкостью. Ранее это было невозможно из-за плохой свариваемости данного состава.
Улучшенные электропроводящие свойства нового варианта ошиновки позволяют увеличить пропускную способность и другие электрические характеристики ошиновки при прежней материалоемкости. Кроме того, за счет изменения геометрических размеров уменьшаются нагрузки от климатического воздействия на ошиновку, а с ними и нагрузки на опорные изоляторы и выводы разъединителей. Контактные поверхности литых шинодержателей имеют дополнительное покрытие, улучшающее электрический контакт.
Кроме того, в местах соприкосновения поверхностей токопроводящих деталей предусмотрено применение электропроводящей смазки по ЭПОС-150, ЭПОС-250. Смазки специально предназначены для снижения и стабилизации электрического сопротивления в металлических болтовых, контактных соединениях арматуры жесткой ошиновки и ее соединения с силовым оборудованием. Смазка позволяет снизить электрическое сопротивление до ста раз и стабилизировать электрическое сопротивление в течение десяти лет.
В качестве шин для жесткой ошиновки используются трубы из алюминиевого сплава 1915Т, обладающего высокой прочностью, стойкостью к коррозии и хорошей свариваемостью.
Жесткая ошиновка обеспечивает быстрый и качественный монтаж, необходимую компенсацию линейных температурных деформаций шин и незначительных погрешностей при установке шинных опор.
Токовые компенсаторы гарантируют высокое качество электрического соединения. Они играют роль экранов, устраняя возможность развития коронных разрядов и радиопомех.
Применение разъемных болтовых контактов на жесткой ошиновке позволило унифицировать комплекты жестких шин и значительно облегчить монтаж при выполнении различных ответвлений гибкими связями, в том числе и пучками проводов.
Комплекты жесткой ошиновки высокой заводской готовности позволяют снизить затраты на строительство ОРУ: металлоемкость в среднем сокращается на 10-15 процентов, расход железобетона – на 10-20 процентов, площадь сооружения – на 10-15 процентов, объем строительно-монтажных работ и трудозатрат – на 25 процентов в зависимости от схем электрических соединений ОРУ и конкретных условий работы в районах строительства.
Жесткая ошиновка комплектуется из полых алюминиевых труб класса 1915Т или аналогом сплава серии Е-AlMgSi0,5 согласно DIN EN 573-3, с демпферным тросом, шинными опорами с разрушающей нагрузкой от 12,5 до 20 кН, узлами непосредственного крепления шин к оборудованию, строительными металлоконструкциями под опорную изоляцию, спусками гибкой ошиновки от жестких шин до оборудования и арматурой крепления гибкой ошиновки к оборудованию. Жесткая ошиновка предназначена для работы на высоте над уровнем моря до 1000 метров. Вид климатического исполнения и категории размещения – УХЛ1 по ГОСТ 15150. Сейсмостойкость жесткой ошиновки – до 9 баллов по шкале MSK 64 (ускорение в горизонтальных направлениях 0,36g; в вертикальном направлении 0,25 g).
ЖОС проектируется блочным методом, то есть в зависимости от характера площадки и компоновки ОРУ 110-500 кВ расстояние между осями опор в пролете для трубы жесткой ошиновки определяется индивидуально с любым шагом ячеек, что предопределяет гибкость технических решений, закладываемых в проекте. Компоновка подстанций с ЖОС позволяет в значительной мере уменьшить площади под РУ и сделать проект экономически выгодным с учетом уменьшения затрат на материалы и трудоемкости сооружения РУ.
Приглашаем к сотрудничеству все проектные организации. Предоставим полные каталоги оборудования и типовые схемы подстанций в формате AutoCAD. Готовы выполнить разработку новых типов арматуры и шинных опор жесткой ошиновки, оказать консультацию, поделиться опытом. Будем рады любым контактам по данному направлению, новому для России.
Распределительные устройства и подстанции. Ошиновка закрытых и открытых распределительных устройств.
При изгибе прямоугольных шин внутренний радиус, по которому изгибается шина, должен быть не меньше двукратной толщины шины, а при изгибе на ребро радиус должен составлять одну толщину шины. Вместо изгиба на ребро можно применить сварку двух стыков шин. Если шина изгибается штопором, то длина шины на изгибе должна быть не меньше ширины. Изгиб может начинаться не ближе 10 миллиметров от края контактной площадки.
При использовании болтового соединения стыки сборной шины должны находиться не ближе 50 миллиметров от головки изолятора и места ответвления.
Вследствие изменения температур возможны продольные смещения шин. Для обеспечения свободного смещения шины крепятся к изоляторам жестко только в середине их общей длины. Если установлены шинные компенсаторы, то крепление выполняется посередине участка между этими компенсаторами.
После монтажа проходных шинных изоляторов отверстия закрываются планками, а на входе и выходе из изолятора шины в пакетах скрепляются между собой.
Правила, согласно которым выполняются электромонтажные работы в Москве, требуют, чтобы при переменном токе силой больше 600 А шинодержателями и сжимами не создавался замкнутый магнитный контур вокруг шин. Для того чтобы избежать появления замкнутых контуров, накладка или стяжные болты, которые расположены на одной стороне шины, обязательно должны быть изготовлены из немагнитного материала. Таким материалом может быть бронза, алюминий или его сплавы. Если использование подобных материалов и изделий из них не представляется возможным, работы выполняются с такими типами шинодержателей, которые не создают магнитных контуров.
Не допускается появление на всем протяжении гибкой шины перекруток, лопнувших проволок и расплёток. Допустимо отклонение стрелы провеса от заданных значений не более чем на 5 процентов. Провода в расщепленной фазе должны быть раскреплены при помощи дистанционных распорок и иметь одинаковое усилие натяжения.
Смежные аппараты соединяются одним отрезком шины без разрезов. На тех участках, где шины соединяются с аппаратом, они располагаются горизонтально. Необходимо наличие устройства для гашения возможных вибраций, а также для компенсации изменения длины трубчатой шины вследствие воздействия температуры.
Работы по соединению и созданию ответвлений гибких проводов выполняются с применением сварки или опрессовки.
Монтаж присоединения ответвлений в пролете выполняется без разреза проводов. Допустимо использование болтового соединения на ответвлениях к разрядникам, трансформаторам и конденсаторам связи. Так же допускается использовать такое соединение на зажимах аппаратов.
При выполнении соединения с временными установками и в тех случаях, когда неразъемные соединения не могут быть использованы вследствие большого объема работ по монтажу шин, можно применять болтовое соединение. Все присоединения гибких проводов и шин к электрооборудованию выполняются с учетом изменения их длины от воздействия температуры.
Библиотека
Строительные нормы и правила. Электротехнические устройства СНиП 3.05.06-85, ГосСтрой СССР, Москва, 1988
Ошиновка закрытых и открытых распределительных устройств
Взамен изгибания на ребро допускается стыкование шин сваркой.
Изгиб шин у мест присоединений должен начинаться на расстоянии не менее 10 мм от края контактной поверхности.
Стыки сборных шин при болтовом соединении должны отстоять от головок изоляторов и мест ответвлений на расстоянии не менее чем 50 мм.
Отверстия проходных шинных изоляторов после монтажа шин должны быть закрыты специальными планками, а шины в пакетах в местах входа в изоляторы и выхода из них должны быть скреплены между собой.
Шинодержатели и сжимы при переменном токе более 600 А не должны создавать замкнутого магнитного контура вокруг шин. Для этого одна из накладок или все стяжные болты, расположенные по одной из сторон шины, должны быть выполнены из немагнитного материала (бронзы, алюминия и его сплавов и т.п.) либо должна быть применена конструкция шинодержателя, не образующая замкнутого магнитного контура.
3.164. Гибкие шины на всем протяжении не должны иметь перекруток, расплеток, лопнувших проволок. Стрелы провеса не должны отличаться от проектных более чем на ± 5 %. Все провода в расщепленной фазе ошиновки должны иметь одинаковое тяжение и должны быть раскреплены дистанционными распорками.
3.165. Соединения между смежными аппаратами должны быть выполнены одним отрезком шины (без разрезания).
3.166. Трубчатые шины должны иметь устройства для гашения вибрации и компенсации температурных изменений их длины. На участках подсоединения к аппаратам шины должны быть расположены горизонтально.
3.167. Соединения и ответвления гибких проводов должны быть выполнены сваркой или опрессовкой.
Присоединение ответвлений в пролете должно быть выполнено без разрезания проводов пролета. Болтовое соединение допускается только на зажимах аппаратов и на ответвлениях к разрядникам, конденсаторам связи и трансформаторам напряжения, а также для временных установок, для которых применение неразъемных соединений требует большого объема работ по перемонтажу шин. Присоединения гибких проводов и шин к выводам электрооборудования следует выполнять с учетом компенсации температурных изменений их длины.
Жесткая ошиновка подстанций
Ошиновка – важная часть функционирования подстанций всех классов напряжения. Процесс монтажа ошиновки достаточно ответственен и трудоемок, требует значительного времени и сил.
В течение последних трех лет ЗАО «Арматурно-изоляторный завод» (г. Лыткарино) разрабатывал и проводил освоение гаммы изделий для жесткой ошиновки подстанций. За это время разработан и внедрен не один десяток изделий, до этого не производившихся в России. Совокупность специально разработанных шинных опор, шин и арматуры представляет собой комплексное решение по ошиновке подстанций. Завод разработал и освоил в производстве большой перечень не только шинных опор, но и арматуры жесткой ошиновки. Для шинных опор применены современные решения в высоковольтной изоляции. Шинные опоры выполнены на основе полимерных стержневых изоляторов с учетом специфики работы изолятора в составе шинной опоры.
Исследования, проведенные специалистами, выявили необходимость рассмотрения шинной опоры не просто как изолятора и шинодержателя, а совокупной конструкции с учетом их совместной работы, с учетом частоты вибрации, токов короткого замыкания и др. В шинных опорах применены литые шинодержатели из специального сплава. Все это позволяет говорить о комплексной системе жестких шин трубчатого сечения, устанавливаемых на высоковольтном оборудовании в распредустройствах.
Применение литых сборных шинодержателей и соединительной арматуры для жесткой ошиновки дает ряд преимуществ по сравнению со сварным вариантом. В новом варианте ошиновки благодаря отказу от сварки стало возможным применить в качестве шины трубу из сплава 1915T, обладающего более высокой электропроводностью, механической прочностью и коррозионной стойкостью. Ранее это было невозможно из-за плохой свариваемости данного состава.
Улучшенные электропроводящие свойства нового варианта ошиновки позволяют увеличить пропускную способность и другие электрические характеристики ошиновки при прежней материалоемкости. Кроме того, за счет изменения геометрических размеров уменьшаются нагрузки от климатического воздействия на ошиновку, а с ними и нагрузки на опорные изоляторы и выводы разъединителей. Контактные поверхности литых шинодержателей имеют дополнительное покрытие, улучшающее электрический контакт.
Кроме того, в местах соприкосновения поверхностей токопроводящих деталей предусмотрено применение электропроводящей смазки по ЭПОС-150, ЭПОС-250. Смазки специально предназначены для снижения и стабилизации электрического сопротивления в металлических болтовых, контактных соединениях арматуры жесткой ошиновки и ее соединения с силовым оборудованием. Смазка позволяет снизить электрическое сопротивление до ста раз и стабилизировать электрическое сопротивление в течение десяти лет.
В качестве шин для жесткой ошиновки используются трубы из алюминиевого сплава 1915Т, обладающего высокой прочностью, стойкостью к коррозии и хорошей свариваемостью.
Жесткая ошиновка обеспечивает быстрый и качественный монтаж, необходимую компенсацию линейных температурных деформаций шин и незначительных погрешностей при установке шинных опор.
Токовые компенсаторы гарантируют высокое качество электрического соединения. Они играют роль экранов, устраняя возможность развития коронных разрядов и радиопомех.
Применение разъемных болтовых контактов на жесткой ошиновке позволило унифицировать комплекты жестких шин и значительно облегчить монтаж при выполнении различных ответвлений гибкими связями, в том числе и пучками проводов.
Комплекты жесткой ошиновки высокой заводской готовности позволяют снизить затраты на строительство ОРУ: металлоемкость в среднем сокращается на 10-15 процентов, расход железобетона – на 10-20 процентов, площадь сооружения – на 10-15 процентов, объем строительно-монтажных работ и трудозатрат – на 25 процентов в зависимости от схем электрических соединений ОРУ и конкретных условий работы в районах строительства.
Жесткая ошиновка комплектуется из полых алюминиевых труб класса 1915Т или аналогом сплава серии Е-AlMgSi0,5 согласно DIN EN 573-3, с демпферным тросом, шинными опорами с разрушающей нагрузкой от 12,5 до 20 кН, узлами непосредственного крепления шин к оборудованию, строительными металлоконструкциями под опорную изоляцию, спусками гибкой ошиновки от жестких шин до оборудования и арматурой крепления гибкой ошиновки к оборудованию. Жесткая ошиновка предназначена для работы на высоте над уровнем моря до 1000 метров. Вид климатического исполнения и категории размещения – УХЛ1 по ГОСТ 15150. Сейсмостойкость жесткой ошиновки – до 9 баллов по шкале MSK 64 (ускорение в горизонтальных направлениях 0,36g; в вертикальном направлении 0,25 g).
ЖОС проектируется блочным методом, то есть в зависимости от характера площадки и компоновки ОРУ 110-500 кВ расстояние между осями опор в пролете для трубы жесткой ошиновки определяется индивидуально с любым шагом ячеек, что предопределяет гибкость технических решений, закладываемых в проекте. Компоновка подстанций с ЖОС позволяет в значительной мере уменьшить площади под РУ и сделать проект экономически выгодным с учетом уменьшения затрат на материалы и трудоемкости сооружения РУ.
Приглашаем к сотрудничеству все проектные организации. Предоставим полные каталоги оборудования и типовые схемы подстанций в формате AutoCAD. Готовы выполнить разработку новых типов арматуры и шинных опор жесткой ошиновки, оказать консультацию, поделиться опытом. Будем рады любым контактам по данному направлению, новому для России.