Шинные опоры для распределительных устройств и токопроводов
Шинные опоры несущие изоляционные элементы, предназначенные для фиксации и крепления жёстких и гибких токоведущих шин в распределительных устройствах (РУ) напряжением от 0,4 до 35 кВ. Конструктивно изделие состоит из изоляционного основания, токопроводящего зажима и крепёжной арматуры, обеспечивающей механическую устойчивость шинопровода при воздействии электродинамических усилий и термических нагрузок.
Основная функция опор восприятие механических нагрузок от собственного веса шин, сил, возникающих при токах короткого замыкания, а также температурных деформаций при нагреве проводников. Изоляционная часть изготавливается из полимерных композиций, стеклонаполненного полиамида или фарфора, что обеспечивает необходимый класс изоляции и устойчивость к воздействию агрессивных сред.
Конструктивные особенности и материалы
Изоляционные основания шинных опор производятся из термореактивных и термопластичных материалов с высокой дугостойкостью и трекингостойкостью. Для распределительных устройств внутренней установки применяются опоры из полиамида, армированного стекловолокном, с рабочим напряжением от 0,4 до 1 кВ. Для ячеек КРУ и КСО напряжением 635 кВ используются фарфоровые или эпоксидные изоляторы с повышенными изоляционными характеристиками.
Токопроводящие зажимы изготавливаются из алюминиевых сплавов или меди с гальваническим покрытием, обеспечивающим стабильное переходное сопротивление в месте контакта. Крепёжные элементы выполняются из оцинкованной стали, что исключает коррозионное разрушение в условиях повышенной влажности.
Типы исполнения и области применения
- Опоры для одиночных шин прямоугольного сечения применяются в главных распределительных щитах (ГРЩ), вводно-распределительных устройствах (ВРУ) и сборках низкого напряжения.
- Опоры для пакетов шин используются в магистральных шинопроводах с несколькими параллельными проводниками на фазу.
- Опоры для круглых токопроводов устанавливаются в комплектных токопроводах напряжением 635 кВ на гидроэлектростанциях и подстанциях.
- Опоры с повышенной механической прочностью применяются в распределительных устройствах с большими межфазными расстояниями и высокими токами КЗ.
- Опоры для гибких шин используются в открытых распределительных устройствах (ОРУ) для крепления проводов к изоляторам.
Технические параметры и критерии выбора
При подборе шинных опор учитываются номинальное напряжение установки, допустимый ток нагрузки, сечение и форма шины, а также расчётные электродинамические нагрузки при коротком замыкании. Для распределительных щитов с номинальным током от 100 до 630 А применяются опоры с межфазным расстоянием от 50 до 100 мм. В ячейках КРУ с токами от 1000 до 4000 А используются усиленные опоры с межфазным расстоянием от 120 до 200 мм.
Механическая прочность опор характеризуется допустимой изгибающей нагрузкой, которая для стандартных исполнений составляет от 2 до 12 кН. Температурный диапазон эксплуатации большинства полимерных опор от 60 до +120 C, что позволяет применять их в неотапливаемых помещениях и на открытом воздухе.
| Номинальное напряжение | Допустимый ток | Сечение шины | Изгибающая нагрузка | Материал основания |
|---|---|---|---|---|
| 0,4 кВ | до 630 А | от 203 до 505 мм | от 2 до 4 кН | полиамид |
| 1 кВ | до 1600 А | от 404 до 808 мм | от 4 до 6 кН | стеклонаполненный полиамид |
| 610 кВ | до 3150 А | от 606 до 12010 мм | от 6 до 10 кН | фарфор |
| 35 кВ | до 4000 А | от 808 до 16012 мм | от 8 до 12 кН | эпоксидный компаунд |
Монтаж и эксплуатационные требования
Установка шинных опор выполняется на заземлённые металлоконструкции каркасов щитов, шкафов КРУ или на несущие балки шинопроводов. Крепление осуществляется болтовыми соединениями с применением пружинных шайб для компенсации вибрационных нагрузок. Шины фиксируются в зажимах с нормированным моментом затяжки, исключающим деформацию проводника и обеспечивающим надёжный электрический контакт.
При эксплуатации в условиях повышенной запылённости или агрессивной атмосферы рекомендуется применять опоры с усиленной изоляцией и увеличенными путями утечки тока. Для открытых распределительных устройств предусмотрены исполнения с атмосферостойкими покрытиями, устойчивыми к ультрафиолетовому излучению и осадкам.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличаются шинные опоры для внутренней и наружной установки?
Опоры для внутренней установки изготавливаются из полимерных материалов с меньшей стойкостью к ультрафиолету, но достаточной для эксплуатации в помещениях. Наружные исполнения имеют атмосферостойкие покрытия, увеличенные пути утечки и усиленную гидрофобную поверхность, предотвращающую образование проводящих мостиков при увлажнении.
Как рассчитать необходимое количество опор для шинопровода?
Расстояние между опорами определяется из условия допустимого прогиба шины под действием собственного веса и электродинамических усилий. Для медных шин сечением 404 мм шаг составляет от 800 до 1000 мм, для алюминиевых шин того же сечения от 600 до 800 мм. Точный расчёт выполняется по допустимому механическому напряжению в материале шины.
Допустима ли установка шинных опор на неизолированные токоведущие части?
Да, опоры предназначены для крепления неизолированных шин. Изоляционная часть опоры обеспечивает необходимое расстояние до заземлённых конструкций и между фазами. При этом важно соблюдать минимальные изоляционные расстояния, указанные в паспортных данных изделия.
Какие опоры применять для шин с большим номинальным током?
Для токов свыше 2000 А используются опоры с увеличенным сечением зажима и усиленным основанием, способным выдерживать повышенные механические нагрузки. Дополнительно применяются многопакетные исполнения, распределяющие ток по нескольким параллельным шинам.
