В электрических сетях сельскохозяйственного назначения повсеместно применяется, как правило, напряжение 380 В по четырехпроводной системе с глухозаземленной нейтралью. В нормальном режиме напряжение между любым из проводов сети и землей не превышает фазного, т. е. 220 В. Заземление нейтрали и соединение с ней металлических частей оборудования исключают возможность повышения напряжения линейных проводов относительно земли. Применение системы напряжения 380/220 В обусловлено необходимостью одновременного питания трехфазных двигателей на напряжении 380 В и однофазных токоприемников на напряжении 220 В (двигателей, осветительных ламп, бытовых электроприборов и т. п.) от одного и того же трансформатора. При более высоком номинальном напряжении сети резко возрастает опасность поражения электрическим током людей и животных, соприкасающихся с электроустановками. При более низком напряжении удорожаются электрические сети. Так, расчеты показывают, что на сооружение сетей 380/220 В расходуется в 2 раза меньше металла проводов, чем при напряжении 220/127 В при одинаковых передаваемых мощностях.
Для питания отдельных потребителей иногда используются подстанции с однофазными трансформаторами по трехпроводной системе номинальным напряжением 2Х Х220 В. Питание подстанции в этом случае осуществляется по однофазной двухпроводной линии, низшее напряжение при этом 2X220 В, средняя точка обмотки трансформатора глухо заземлена.
Указанные системы напряжений применяются как при выполнении внутриплощадочных сетей ниже 1 кВ, так и внутренних проводок.
Внутриплощадочные сети 0,38 кВ
Внутриплощадочные сети 0,38 кВ служат для передачи и распределения электроэнергии от подстанции 6—10/0,38 кВ к объектам или отдельным токоприемникам до их вводных распределительных устройств. Такими объектами могут быть отдельно стоящие или входящие в состав животноводческого комплекса фермы, водозаборные узлы, цехи по приготовлению кормов, другие объекты производственного назначения, населенные пункты и жилые поселки, а также объекты социально-культурного назначения.
В зависимости от характера потребителя, его нагрузки, требований к надежности электроснабжения и количества находящихся на данной площади подстанций 6—10/0,38 кВ создается внутриплощадочная электрическая сеть 0,38 кВ. Сеть может быть простой, образованной, например, двумя линиями 0,38 кВ, отходящими от мачтовой или комплектной ТП, питающими в тупиковом режиме населенный пункт и небольшую молочно-товарную ферму (МТФ) в отдельности. Известны случаи, когда деревня и МТФ вообще питаются по одной линии. Вместе с тем центральные усадьбы совхозов и колхозов, животноводческие комплексы имеют достаточно разветвленную сеть воздушных и кабельных* линий, обеспечивающих питание и резервирование объектов в целом и отдельных токоприемников.
*Устройство и эксплуатация кабельных линий в настоящей работе не рассматриваются.
Воздушные линии напряжением 380/220 В и 2X220 В.
Электрической воздушной линией называется устройство для передачи и распределения электроэнергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и закрепленным на опорах при помощи арматуры и изоляторов. Провод, соединенный с фазным выводом трансформатора (генератора), называется фазным. Нулевым называется провод, соединенный с глухозаземленным выводом средней точки обмотки трехфазного трансформатора. Провод, питающий светильники уличного освещения при централизованном управлении ими с распределительного устройства ТП или другого пункта, называется фонарным.
В сельской местности на BЛ принят следующий порядок расположения проводов на опорах: нижним проводом является нулевой провод, выше его располагается фонарный провод и далее по высоте размещаются фазные провода. Ниже нулевого провода допускается монтировать провода радиотрансляции. В зависимости от числа проводов и их назначения участки линии могут быть полнофазными или неполнофазными. На полнофазном участке линии имеются фазные провода всех фаз и нулевой провод. Полнофазные линии применяются на головных участках по всей длине линии при наличии трехфазной силовой нагрузки в конце линии или при значительной осветительной нагрузке. Полнофазные линии подводятся также к электрифицированным животноводческим фермам. Полнофазные линии системы напряжений 380/220 В могут выполняться в пяти- или четырехпроводном исполнении. При этом полнофазная четырехпроводная линия имеет три фазных и один нулевой провод. Пятипроводная линия, кроме того, имеет фонарный провод, что позволяет использовать ее и для наружного освещения. При системе напряжений 2X220 В полнофазные линии имеют четырех- (два фазных, один нулевой и один фонарный) или трехпроводное (два фазных и один нулевой) исполнение
На неполнофазном участке линии имеются фазные провода лишь некоторых фаз и нулевой провод. Четырехпроводная неполнофазная линия 380/220 В имеет два фазных провода, нулевой и фонарный провода, на трехпроводной отсутствует один фазный или фонарный провод. Неполнофазные участки применяются в конце линии и на ответвлениях с осветительной нагрузкой небольшой мощности.
В основном в электрических сетях 0,38 кВ применяются одноцепные линии. Однако при необходимости прокладки в одном направлении двух отходящих линий может быть сооружена двухцепная линия. Двухцепные линии всегда являются полнофазными восьмипроводного исполнения: обычная (шесть фазных и два нулевых) или с наружным освещением (шесть фазных, нулевой и фонарный).
Опоры.
В зависимости от назначения различают несколько типов опор. Промежуточные, перекрестные, переходные, а также анкерные опоры, рассчитанные на небольшую разность тяжений в смежных пролетах, выполняют, как правило, одностоечными.
Опоры, воспринимающие полное тяжение проводов или разность тяжений проводов смежных пролетов, выполняют с подкосами, устанавливаемыми со стороны тяжения проводов или равнодействующей их тяжений. Такими опорами являются анкерные, угловые промежуточные и анкерные угловые и концевые.
На линиях напряжением 380/220 В применяются деревянные и железобетонные опоры. Деревянные опоры могут быть составными на деревянных или железобетонных приставках или из цельных бревен соответствующей длины. Опоры допускают совместную подвеску до восьми проводов марки А (Ап) сечением 16—50 мм2 и до четырех однопроволочных проводов диаметром 4 мм для радиотрансляционных цепей. Размеры опор и отдельных их элементов определяются их типами и приведены в [5].
Железобетонные опоры рассчитаны на подвеску до пяти проводов линий 380/220 В и двух проводов радиофикации. При необходимости применяют следующие типы опор: промежуточные, переходные, промежуточные перекрестные, ответвительные, анкерные, угловые промежуточные на угол до 60°, угловые анкерные на угол до 90°, концевые.
Опоры монтируют из железобетонных стоек трапецеидального или прямоугольного сечения длиной 9—11м. Опоры, поддерживающие провода, выполняют из одной свободностоящей стойки, а воспринимающие тяжение — из двух стоек, одна из которых служит подкосом. Подкосы крепятся к стойкам с помощью металлических конструкций. Также из металла (угловой стали) изготавливаются траверсы опор с приваренными специальными штырями для крепления изоляторов.
Изоляторы.
На воздушных линиях 380/220 В применяют фарфоровые линейные изоляторы типа ШЛН, телефонные типа ТФ и радиотрансляционные ответвительные типа РФО. Взамен изоляторов типа ТФ могут применяться изоляторы ТС, изготавливаемые из малощелочного стекла и имеющие по сравнению с фарфоровыми изоляторами меньшие размеры и массу.
Для крепления изоляторов на опорах применяют стальные стандартные и удлиненные штыри, а также стандартные крюки; для анкерного крепления проводов более крупных сечений применяют усиленные крюки.
Провода.
На ВЛ 380/220 В, как правило, применяют алюминиевые многопроволочные провода марок А (Ап) сечением 16—50 мм2. Применялись также стальные многопроволочные провода марки ПС-25 и однопроволочные марки ПСО-5 (на ответвлениях к вводам в здания). В настоящее время на ответвлениях используют тросовые изолированные провода марки АВТ-2 с алюминиевыми жилами сечением от 2,5 до 16 мм2.
Марку, сечение и число проводов на отдельных участках выбирают путем расчета потери напряжения, значение которой определяют допустимыми пределами отклонений напряжения на зажимах электроприемника.
Аналитический метод расчета проводов громоздок и неудобен, поэтому в практике пользуются упрощенными методами расчета. Наиболее широкое применение получил графический метод расчета проводов по номограммам, которые составлены для всех эксплуатационных напряжений и различных марок проводов. Они дают возможность определить потери напряжения в ВЛ от передаваемой мощности (или тока нагрузки) и расстояния.
