Konstruktywne projektowanie warsztatowych sieci elektrycznych
W zależności od przyjętego schematu zasilania i warunków środowiskowych warsztatowe sieci elektryczne wykonują szynoprzewody, linie kablowe i przewody.
Aplikacje autobusowe
Kolce działają otwarte, chronione lub tory zamknięte.
Otwarte szyny zbiorcze są z reguły stosowane na autostradach, do których odbiorniki energii elektrycznej nie są bezpośrednio podłączone. Wykonane są z aluminiowych szyn zbiorczych zamocowanych na izolatorach i ułożonych wzdłuż kratownic i słupów warsztatu na niedostępnej wysokości.
Zasilanie elektrycznych punktów rozdzielczych (RP) z otwartych szyn zbiorczych wykonuje się kablem lub przewodem ułożonym w rurach. Podobna konstrukcja sieci jest charakterystyczna dla odlewni i walcowni zakładów hutniczych, spawalni zakładów montażu mechanicznego, kuźni i tłoczni.
Autobus chroniony to otwarty kanał autobusowy, zabezpieczony przed przypadkowym kontaktem z oponami i przedostaniem się na nie ciał obcych za pomocą siatki lub skrzyni z blach perforowanych. Obecnie szeroko stosowane są fabrycznie zamknięte opony.Taką szynę zbiorczą nazywamy kompletną, ponieważ dostarczana jest w postaci pojedynczych prefabrykowanych odcinków, czyli trzech lub czterech szyn zbiorczych zamkniętych w osłonie i zabezpieczonych samą osłoną lub izolatorami-kleszczami.
Do wykonywania prostych odcinków linii stosuje się odcinki proste, do zagięć - odcinki narożne, do odgałęzień - potrójne i poprzeczne, do odgałęzień - odcinki odgałęźne, do połączeń - odcinki łączące, do kompensacji zmian długości z wydłużeniem temperaturowym - kompensacyjny i na długość regulacja — regulacja takiego. Połączenie sekcji w miejscu ich instalacji odbywa się za pomocą pala, śrub lub kołków.
Dla głównych autostrad produkowane są kompletne tory autobusowe typu ShMA73UZ, ShMA73UZ i ShMA68-NUZ. Gdy lokalne warunki temu nie zapobiegają, szyny są mocowane na wysokości 3-4 m nad podłogą pomieszczenia na wspornikach lub specjalnych stojakach. Zapewnia to krótkie odcinki zjazdów do sieci dystrybucyjnej, punktów dystrybucji energii lub potężnych odbiorników energii elektrycznej.
Linie dystrybucyjne Wykonane z szyn pełnych serii ShRA73UZ i ShRM73UZ. Poszczególne odbiorniki podłączane są do SHRA poprzez puszki rozgałęźne z kablem lub drutem ułożonym w rurach, puszkach lub wężykach metalowych.
Na każdym 3-metrowym odcinku SHRA znajduje się osiem skrzynek przyłączeniowych (po cztery z każdej strony) z wyłącznikami lub bezpiecznikami z wyłącznikami. Do podłączenia puszek instalacyjnych na odcinkach szyn przewidziano okna z samoczynnie zamykającymi się pokrywami. Zapewnia to bezpieczne podłączenie skrzynek do magistrali, która jest pod napięciem podczas pracy. Otwarcie pokrywy pudełka powoduje odcięcie zasilania odbiornika.
Podłączenie ShRA do szyny zbiorczej odbywa się poprzez zworkę kablową skrzynki wejściowej ShRA z częścią przyłączeniową ShMA. Skrzynka wlotowa SHRA może być montowana na końcu sekcji lub na styku dwóch sekcji.
Mocowanie szynoprzewodów typu SHRA odbywa się na stojakach na wysokości 1,5 m nad podłogą, za pomocą wsporników do ścian i słupów, na kablach do kratownic budynku.
Sieć sklepów wykonanych z szyn pełnych:
1 — przewód główny, 2 — przewód rozdzielczy, 3 — rozdzielacz przewodów głównych, 4 — skrzynka wejściowa, 5 skrzynka rozgałęźna
Zastosowanie kabli w serwisowych sieciach elektrycznych
Kable są używane głównie w sieciach promieniowych do zasilania silnych skupionych obciążeń lub węzłów obciążenia. Na układanie kabli w budynkach umieszcza się je w sposób otwarty na ścianach, słupach, kratownicach i stropach, w rurach układanych w posadzce i stropach, kanałach i blokach.
Otwarte układanie kabli wewnątrz budynków odbywa się kablami opancerzonymi i częściej nieopancerzonymi bez zewnętrznej powłoki jutowo-bitumicznej (od warunków pożarowych). Trasa kabla powinna być możliwie prosta i oddalona od różnych rur. Jeśli kabel jest układany na ścianach i sufitach, jest mocowany za pomocą zacisków. Podczas układania kilku kabli stosuje się fabryczne konstrukcje wsporcze, zmontowane z oddzielnych części - stojaków i półek.
W obiektach przemysłowych najczęściej układa się kable w specjalnych kanałach, jeśli duża liczba kabli jest układana w jednym kierunku. W tym przypadku kanał ze zbrojonego betonu lub cegły jest wbudowany w podłogę warsztatu, która jest pokryta płytami żelbetowymi lub blachą falistą.Kable wewnątrz kanału układane są na standardowych konstrukcjach prefabrykowanych montowanych na ścianach bocznych.
Zaletą takiego układania kabli jest ich ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi, łatwość kontroli i rewizji podczas eksploatacji, a wadami są znaczne koszty kapitałowe.
Układanie kabli zbrojonych w korytkach dopuszczalnych w pomieszczeniach o dowolnym charakterze otoczenia. Jeśli jednak do kanałów może dostać się woda, ciecze reaktywne lub stopiony metal, takie uszczelnienie jest niedozwolone.
Bloczki i tunele służą do układania szczególnie krytycznych linii kablowych z dużą ilością kabli biegnących w jednym kierunku, w pomieszczeniach o agresywnym środowisku, w których mogą wystąpić wycieki metali lub cieczy łatwopalnych. Kable w tunelach i blokach układane są na standardowych konstrukcjach metalowych.
Tunele kablowe są dobrze zabezpieczone przed uszkodzeniami mechanicznymi, kable są łatwe do sprawdzenia i naprawy. Istotnymi wadami są jednak znaczne koszty kapitałowe części konstrukcyjnej i gorsze warunki chłodzenia.
Okablowanie elektryczne w rurach są niezawodne, a jednocześnie najbardziej czasochłonne i kosztowne. Dlatego zaleca się unikanie układania kabli (przewodów) w rurach. W przypadku braku takiej możliwości (np. ze względu na ograniczone gabaryty niektórych odcinków toru, konieczność zabezpieczenia instalacji elektrycznej przed uszkodzeniami mechanicznymi, w pomieszczeniach z atmosferą wybuchową itp.) układanie kabli (przewodów): w tubach na niektórych odcinkach trasy i otwarte na innych.
Zastosowanie przewodów w warsztatowych sieciach elektrycznych
Sieci robocze z drutów układane są w sposób otwarty na wspornikach izolacyjnych, w rurach stalowych iz tworzyw sztucznych.
Otwarte prowadzenie izolowanych przewodów jest dozwolone we wszystkich pomieszczeniach, z wyjątkiem pomieszczeń z atmosferą wybuchową.
Układanie sieci z izolowanymi przewodami w zwykłych rurach stalowych jest dozwolone tylko w obszarach niebezpiecznych. Rury ze stali płucnej mogą być stosowane we wszystkich środowiskach i instalacjach zewnętrznych, ale są zalecane w pomieszczeniach wilgotnych, szczególnie wilgotnych, ze środowiskami aktywnymi chemicznie oraz do instalacji zewnętrznych.Rur cienkościennych elektrycznie spawanych nie stosuje się w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem, wilgotnych, szczególnie środowisku wilgotnym, aktywnym chemicznie, w instalacjach zewnętrznych iw gruncie; są zalecane do stosowania w innych środowiskach, w tym w obszarach zagrożonych pożarem.
Zastosowanie rur z tworzywa sztucznego oszczędza okablowanie elektryczne. Rury plastikowe do instalacji elektrycznych stosowane z tworzywa winylowego, polietylenu i polipropylenu. Rury winylowo-plastikowe są sztywne, stosowane są do uszczelnień ukrytych i otwartych we wszystkich środowiskach, z wyjątkiem wybuchowych i zagrożonych pożarem oraz do uszczelnień w gorących warsztatach. Rury winylowo-plastikowe w stanie otwartym nie mogą być stosowane w szpitalach, placówkach dla dzieci, na sufitach iw budynkach inwentarskich.
Zastosowanie rur polietylenowych i polipropylenowych zabronione w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem i pożarem, w budynkach poniżej II stopnia odporności ogniowej, w obiektach rozrywkowych, dziecięcych i medycznych, w budynkach mieszkalnych i administracji publicznej, w budynkach wysokościowych.
Rury polietylenowe i polipropylenowe zalecane są do układania ukrytego w środowiskach suchych, mokrych, zapylonych i agresywnych chemicznie.
Plastikowe rury z ukrytym okablowaniem w ognioodpornych ścianach i stropach układa się w rowkach, mocując je co 0,5 — 0,8 m zaprawą alabastrową; w ścianach i stropach wykonanych z materiałów palnych pod rurami umieszcza się paski blachy azbestowej o grubości co najmniej 3 mm.
W wielu gałęziach przemysłu (w szczególności w narzędziach) do zasilania odbiorców małej mocy zlokalizowanych w rzędach stosuje się sieci modułowe układane w posadzce.
Sieć taka składa się z rur głównych ułożonych w posadzce oraz puszek podłogowych, nad którymi montowane są rozgałęźniki do zasilania odbiorników prądem przemiennym do 60 A przy napięciu do 380 A. Puszki do sieci modułowych typu KM- Typ 20M ma konstrukcję pyłoszczelną. Konstrukcyjnie skrzynki mają cztery otwory z rurami rozgałęźnymi w ścianach bocznych — dwa na linię główną i dwa na odgałęzienia. Skrzynki rozdzielcze najczęściej znajdują się w odległości 2 — 3 m. Zasilanie odbywa się za pomocą jednożyłowych nieprzeciętych przewodów. Linie wychodzące z kolumn do odbiorników elektrycznych są wykonane za pomocą kabli lub drutów w elastycznych metalowych wężach lub rurach.