Linie kablowe i stacje transformatorowe w miejskich sieciach dystrybucyjnych

System elektryczny miasta można z grubsza podzielić na dwie części. Pierwsza obejmuje sieci elektroenergetyczne – sieci elektroenergetyczne i podstacje obniżające napięcie o napięciu 35-220 kV, przeznaczone do dystrybucji energii elektrycznej pomiędzy dzielnicami miasta.

Zasilane są z lokalnych elektrowni lub regionalnej sieci energetycznej. Szynoprzewody 6-10 kV podstacji redukcyjnej są centralnym źródłem zasilania (CPU) miejskich sieci elektroenergetycznych. Dystrybucja energii elektrycznej z centralnego procesora lub RP między podstacjami transformatorowymi (TS) odbywa się z reguły za pośrednictwem sieci dystrybucyjnych 6-10 kV.

Obecnie w miastach sieci kablowe prawie całkowicie zastępują sieci antenowe, pomimo wyższych kosztów, od tego czasu ulice miast i teren przedsiębiorstw nie są zagracone przewodami elektrycznymi i wspornikami.

Obecnie kable elektroenergetyczne są stosowane do linii o napięciu do 220 kV, ale przy napięciach 35 kV i wyższych przewaga pozostaje dla linii napowietrznych ze względu na trudności konstrukcyjne związane z produkcją kabli elektroenergetycznych na tak wysokie napięcia.

Miejskie sieci dystrybucyjne 6-10 kV i 380/220 V z reguły realizowane są wyłącznie drogą kablową. Wyjątkiem są tereny o niskiej zabudowie i pojedyncze tereny zabudowane (domki letniskowe i stowarzyszenia ogrodnicze).

Linie kablowe są układane w ziemi wzdłuż nieprzejezdnej części ulic (pod chodnikami, trawnikami itp.). Pojedyncze kable w dzielnicach układane są w wykopach lub blokach z płyt żelbetowych, rur azbestowo-cementowych lub ceramicznych. Kable z metalowymi osłonami i konstrukcjami, na których układane są kable, muszą być uziemione. Podczas układania kabli w ziemi głębokość wykopu powinna wynosić co najmniej 0,7 m, odległość między sąsiednimi kablami co najmniej 100 mm, od krawędzi wykopu do najbardziej wysuniętego kabla — co najmniej 50 mm.

Na ulicach i placach nasyconych komunikacją podziemną, przy których występuje więcej niż 10 kabli, zaleca się układanie ich w kolektorach i tunelach kablowych. Cięcie i łączenie kabli praktycznie nie różni się od kabli przemysłowych.

Marki kabli zasilających i obszar ich zastosowania w sieciach miejskich podano w tabeli. 1.

Tabela 1. Kable stosowane w miejskich sieciach elektrycznych

Marka kabla Charakterystyka powłoki kabla Metoda układania

Kable w powłoce ołowianej z impregnowaną izolacją papierową

SGT, ASGT Bez powłoki zewnętrznej W rurach, tunelach, kanałach SB, ASB Opancerzony taśmą stalową z osłoną Na gruncie SP, ASP Opancerzony z płaskich drutów stalowych z osłoną W gruncie w przypadku występowania znacznych sił rozciągających SK, ASK Opancerzony duże druty ze stali ocynkowanej z osłoną ochronną Pod wodą

Kable w płaszczu aluminiowym impregnowane papierem

AG, AAH Bez osłony W tunelach, kanałach AB, AAB Opancerzone pasami stalowymi z osłoną ochronną Na ziemi ABG, AABG Opancerzone bez osłony Wewnątrz kanałów, w tunelach

Kable z izolacją gumową

SRG, ASRG Płaszcze ołowiane bez powłoki ochronnej Wewnątrz w kanałach, w tunelach VRG, AVRG Płaszcz PCV bez osłony Wnętrza w kanałach, w tunelach NRG, ANRG Płaszcz z gumy niepalnej bez osłony Wewnątrz w kanałach, w tunelach SRB, ASRB Z płaszczem ołowianym , opancerzony taśmą stalową z osłoną ochronną Na ziemi

Kable ognioodporne o niskiej emisji dymu i gazów

VBbShvng-LS, AVBbShvng-LS Izolacja z kompozycji polichlorku winylu o zmniejszonym zagrożeniu pożarowym, powłoka i powłoka ochronna z kompozycji polichlorku winylu W obiektach i obiektach kablowych, m.in. zagrożenie pożarowe

Kable izolowane XLPE

PvP, APvP Izolacja XLPE, płaszcz PE Na ziemi PVV, APvV Izolacja XLPE, płaszcz PVC W konstrukcjach kablowych i obiektach, w gruntach suchych PvVng-LS, APvVng-LS Powłoka wykonana z mieszanki PVC o niskim zagrożeniu pożarowym To samo, ale z ułożeniem na gruncie

Kable z izolacją z tworzywa sztucznego, w powłoce z tworzywa sztucznego

VVB, AVVB Izolacja PVC, zbrojona taśmą stalową, z osłoną ochronną Na gruncie VPB, AVPB Izolacja PVC, zbrojona taśmą stalową, z osłoną ochronną Na gruncie

Kable wężowe

ASH, AASHV Płaszcz aluminiowy z zewnętrzną osłoną węża PVC W pomieszczeniach, w rowach, w miękkiej glebie

Główne marki gołych drutów stosowanych w napowietrznych liniach miejskich sieci elektrycznych:

• A — z siedmiu lub więcej drutów aluminiowych o tej samej średnicy, skręconych w koncentrycznych warstwach (przekrój 16-500 mm2);

• AKP — to samo, ale przestrzeń między drutami jest wypełniona smarem o podwyższonej odporności na ciepło;

• Drut AC-stalowo-aluminiowy (przekrój 16-500 mm2);

• PITA - to samo, ale ze smarem.

Obecnie zaleca się stosowanie linii napowietrznych o napięciu do 10 kV samonośne przewody izolowane (SIP)… Samonośny izolowany przewód dla linii napowietrznych do 1 kV to konstrukcja, w której izolowane przewody fazowe są skręcone wokół neutralnego kabla nośnego, a także, jeśli to konieczne, przewód do oświetlenia ulicznego.

Parametry projektowe linii napowietrznych miejskich sieci elektrycznych podano w tabeli. 2.

Tabela 2. Ogólne wymiary linii napowietrznych miejskich sieci elektrycznych

wymiary

Minimalne dopuszczalne odległości, m, przy napięciu sieciowym do 1kV 6-10 kV 35kV Wysokość przewodu nad chodnikiem lub jezdnią 6 7 7 Wysokość odgałęzień do wejścia do budynku: — nad jezdnią 6 7 7 — poza jezdnią 3,5 4,5 5 Odległość od skrajnego przewodu do budynku w zaludnionym miejsce 1 (dla pustej ściany) 2 4 1,5 (dla okien lub balkonów)

Stacje rozdzielcze (PP) na napięcie 6-10 kV wykonywane są w postaci samodzielnych budynków z kompletną jednokierunkową rozdzielnicą obsługową typu KSO.

Nowoczesne stacje transformatorowe (TP) w miastach są realizowane jako kompletne jednostki z wykorzystaniem ujednoliconych schematów blokowych. Różnią się liczbą zainstalowanych transformatorów, przeznaczeniem i schematami przełączania.

Najbardziej rozpowszechnione są modułowe kompletne podstacje transformatorowe (BKTPu) do konserwacji wewnętrznej oraz kompletne podstacje transformatorowe do instalacji zewnętrznych (KTPN) i usług zewnętrznych.

Schemat podstacji transformatorowej BKTPu-630

Stacja BKTPu jest produktem gotowym, w pełni wyposażonym w aparaturę, za wyjątkiem transformatorów mocy, które są instalowane po zamontowaniu stacji na fundamencie. Istnieje możliwość montażu transformatorów mocy produkcji krajowej i zagranicznej, zarówno olejowych jak i suchych.

Stacja tego typu może być wyposażona w transformatory o mocy do 1000 kVA (np. typu TMG). RU-10 kV zaprojektowano jako hermetyczną jednostronną rozdzielnicę obsługową w izolacji SF6. Kompletny jest również RU-0,4 kV typu ShchO-59 z bezpiecznikami i wyłącznikami PN-2 na prądy znamionowe 250, 600 i 1000 A.

Automatyczny przełącznik zasilania (SZR) podczas instalowania transformatorów o mocy do 630 kVA odbywa się na stycznikach, a podczas instalowania transformatorów 1000 kVA - na wyłącznikach.

W razie potrzeby rozdzielnia 0,4 kV przewiduje instalację specjalnego panelu do zasilania sieci oświetlenia ulicznego. Panel oświetleniowy posiada dwa układy magistrali oraz dwa styczniki, co umożliwia zmianę trybu świecenia w zależności od pory dnia (wieczorem i nocą) poprzez przełączenie zasilania z jednego układu magistrali na inny.

W rejonach zabudowy niskiej do zasilania odbiorników elektrycznych i oświetleniowych sieci przemysłowych, miejskich i wiejskich można zastosować jednotransformatorowe stacje KTPN w konstrukcji monoblokowej z transformatorami o mocy 63-400 kVA.

Szafa KTP podzielona jest na trzy przedziały solidnymi metalowymi przegrodami. Na dolnym poziomie znajduje się przedział z transformatorem i bezpiecznikami wysokiego napięcia oraz przedział RU-0,4 kV, a na górnym poziomie szafa RU-10 (6) kV.

Konstrukcja podstacji transformatorowej zakłada zastosowanie uszczelnień powietrznych i kablowych wysokiego i niskiego napięcia. Podstacja jest instalowana na ubitej i wypoziomowanej platformie lub na fundamencie. KTP z wlotem powietrza jest podłączony do linii za pomocą rozłącznika, który jest zainstalowany na najbliższym wsporniku.

Na głównych odcinkach linii kablowych budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej instaluje się rozdzielnice wejściowe (ASU), które są końcowymi elementami miejskiej sieci elektrycznej. W tym miejscu zwykle spada linia równowagi między przedsiębiorstwami użyteczności publicznej a konsumentami.

Urządzenia wejściowe są wyposażone w bezpieczniki i inne urządzenia przełączające, co umożliwia niezawodną ochronę miejskich sieci elektrycznych przed uszkodzeniami spowodowanymi nieprawidłowym działaniem odbiorników oraz możliwość odłączania odbiorników podczas napraw i testów zapobiegawczych.

Wraz z wprowadzeniem w 1980 r. GOST 19734-80 „Urządzenia wejściowe i dystrybucyjne dla budynków mieszkalnych i publicznych”, wszystkie ASU zostały ujednolicone i uzupełnione o standardowe panele.

Jako przykład rozważmy UVR-8503. Seria obejmuje 8 typów rozdzielnic wejściowych i 62 rodzaje rozdzielnic, co pozwala na zastosowanie ich w zestawie do wszystkich typów budynków mieszkalnych i użyteczności publicznej o różnej ilości linii zasilających i wyjściowych. W skład panelu wejściowego 2VR-1-25 do zasilania odbiorców kategorii II-III należą następujące elementy: przełącznik trójbiegunowy i bezpiecznik typu PN-2 w każdej fazie lampa oświetlenia automatu AE-1031 oraz kondensator układu przeciwzakłóceniowego.