Шинопроводы в системах электроснабжения

В предыдущей статье, опубликованной в журнале «Высотные здания» (№1/07), мы рассказывали о проблеме совершенствования систем внутреннего (напряжением до 1000 B) электроснабжения высотных зданий, где для перспективного высотного строительства предлагались новые технологии. В частности, вопрос стоял о замене в ряде случаев кабельных систем на современные шинопроводные, где вместо привычных кабельных проводников круглого сечения применены плоские изолированные шины, заключенные в жесткую металлическую оболочку. Прошедшее время подтвердило правильность направления выбранной стратегии. Шинопроводы, изготавливаемые в заводских условиях и комплектно поставляемые на место монтажа, сегодня нашли широкое применение в строительстве жилых, административных и общественных зданий. Особое место в инженерном обеспечении высотных зданий занимают шинопроводы. Основная причина в том, что шинопроводы – это компактная магистральная сеть, заменяющая групповую кабельную.

Участки электрической цепи, на которых размещаются понижающий трансформатор, начиная от 630 кВА мощности, до главного распределительного щита (ГРЩ) или от ГРЩ до распределительных щитов однотипной нагрузки, а также до потребителей большой мощности, предлагается применять шинопровод вместо укладки группы кабелей. В групповой сети к каждому потребителю от ГРЩ идет отдельный кабель, защищаемый каждый своим автоматическим выключателем.

Магистральный шинопровод защищается одним автоматическим выключателем, а ответвительные устройства позволяют делать ответвление к потребителю вне пределов помещения электрощитовой. При магистральной схеме питания значительно упрощается электрическая сеть, а с уменьшением количества автоматических выключателей сокращается число панелей в ГРЩ, и при этом уменьшаются площади электрощитовых помещений.

С другой стороны, в проводниках круглого сечения необходимо учитывать снижение пропускной способности по току из-за явления поверхностного эффекта (скин-эффекта). Этот эффект связан с различной геометрией проводников, влияющей на их пропускную способность. С увеличением сечения круглого проводника его пропускная способность падает из-за роста внутреннего электрического сопротивления.

В отличие от постоянного тока, где поле проводника с током равномерно распределено по сечению независимо от его геометрической формы, при переменном токе картина распределения меняется. При изменениях направления тока с частотой 50 раз в секунду (промышленная частота 50 Гц) внутреннее сопротивление проводника круглой формы возрастает, и ток перемещается ближе к внешней части проводника – туда, где сопротивление меньше и поэтому часть сечения проводника недоиспользуется.

Это видно на эпюре распределения плотности тока в проводнике круглого сечения. Дальнейший рост сечения проводника становится невыгодным, т. к. увеличение количества меди или алюминия в проводнике круглого сечения не приводит к пропорциональному увеличению пропускной способности по току.

Полную версию статьи Вы можете скачать здесь

Текст СЕРГЕЙ ВОРОНИН, НИКОЛАЙ КУРОЧКИН, СЕРГЕЙ МОКРИНСКИЙ