Магистральные и распределительные шинопроводы
В цехах предприятий, где стайки и механизмы расположены по всей площади рядами и часто перемещаются вследствие изменения технологического процесса производства, в качестве питающих магистральных линий и распределительной сети применяют магистральные и распределительные закрытые шинопроводы.
Основными достоинствами шинопроводов являются:
а) экономия цветных металлов в магистральной и распределительной сети,
б) скоростной монтаж,
в) гибкость в эксплуатации,
г) простота и надежность осмотра в условиях эксплуатации.
По конструктивному исполнению шинопроводы могут быть открытыми, защищенными и закрытыми.
Открытые шинопроводы применяют для магистральных сетей в помещениях с нормальной средой. К шинопроводам открытого типа относятся шинные магистрали и открытые крановые троллеи.
Их выполняют алюминиевыми шинами, прокладываемыми по изоляторам, прикрепленным к фермам и колоннам цеха, при этом должны соблюдаться нормы минимальных высот и наименьших расстоянии до трубопроводов и технологического оборудования. В производственных помещениях шинопроводы прокладывают на высоте не менее 3,5 м от уровня пола и не менее 2,5 м от настила мостового крана. Проход открытых шинопроводов через перекрытия, стены и перегородки выполняют в проемах или изоляционных плитах. В местах, опасных по условиям возможности прикосновения, открытые шинопроводы закрывают металлическими сетками или коробами.
У защищенных шинопроводов шины ограждены сеткой, коробом из перфорированных листов и т. п., предотвращающими случайное прикосновение к шинам и попадание на них посторонних предметов. У закрытых шинопроводов шины закрыты сплошным коробом.
По своему назначению шинопроводы бывают магистральными и распределительными.
В цехах промышленных предприятий широко используют закрытые распределительные шинопроводы. Их изготовляют на заводах и поставляют в виде комплекта из прямых участков — секций (длина прямой секции 3 м), снабженных переходными элементами для последовательного соединения ряда секций, устройства ответвлений (ответвительные коробки), а также вводных коробок, присоединяющих шинопроводы к питающей сети.
Ответвительные коробки шинопроводов
Ответвительные коробки шинопроводов предназначены для подключения станков и механизмов. В них устанавливают автоматы или предохранители. Подключаются электроприемиики к шинопроводу с помощью ответвительных коробок со штепсельными контактами (без снятия напряжения с шинопровода) или болтовыми соединениями. Соответственно шинопроводы называют штепсельными или шинопроводами с глухими отпайками. Наибольшее распространение получили штепсельные шинопроводы.
Ответвление от шинопроводов к производственным механизмам выполняется в стальных тонкостенных трубах. Шинопроводы крепят к фермам, подвешивают на подвесках к строительным конструкциям цеха или устанавливают на стойках.
Магистральные шинопроводы ШМА
Магистральные шинопроводы типа ШМА в защищенном исполнении имеют три шины. Нулевой шиной шинопровода служат два алюминиевых уголка, расположенных вне корпуса и используемых для крепления шинопроводов. Каждая фаза шинопровода ШМА выполнена из двух алюминиевых изолированных шин прямоугольного сечения.
Для магистралей постоянного тока и ошиновки главных приводов прокатных станов применяются магстральные шинопроводы постоянного тока ШМАД.
Распределительные шинопроводы ШРА
Распределительные шинопроводы ШРА состоят из прямых секций длиной 3 м и угловых секций.
Элементы (секции) распределительного шинопровода 1 — заглушка, закрывающая место резервною присоединения, 2 — ответвительная коробка с предохранителями, 3 — ответвительная коробка с автоматическим выключателем (видна рукоятка автоматическим выключателем), 4— коробка с сигнальными лампами, указывающими наличие напряжения, 5 — вводная коробка
На рисунке показан общий вид распределительного штепсельного шинопровода серии ШРА-73 (четырехпроводного).
Все четыре шины (три фазовых проводника и нулевой) изготовлены из неизолированных алюминиевых шин прямоугольного сечения. Сечение фазовых и нулевого проводников одинаково. Шины секций шинопровода соединяют болтами. Каждая прямая трехметровая секция имеет восемь штепсе льных окон для присоединения ответвительных коробок. Расстояние между ответвительными коробками 1 м. В ответвительной коробке устанавливаются автомат АЕ20 или А37 или предохранители ПН2 на номинальный ток 100 А.
Существуют также распределительные четырехпроводные шинопроводы ШРМ с медными шинами на 100 А переменного тока напряжением 380/220 В. Шинопроводы ШРМ обеспечивают присоединения как трехфазных, так и однофазных электроприемников, в том числе мощных светильников.
Применение магистральных шинопроводов: а — пример схемы кабельной сети, б — пример схемы шинопроводной сети, в — прокладка магистральных шинопроводов
Применение распределительных шинопроводов
Осветительные шинопроводы ШОС
Светильники подвешивают непосредственно к шинопроводу ШОС с помощью хомута с крючком и присоединяют к любому штепсельному соединению. Максимальное расстояние между точками крепления 2 м. В тех случаях, когда светильники не устанавливаются на коробках шинопроводов, шаг крепления шинопроводов ШОС67 может быть увеличен до 3 м.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Магистральные и распределительные шинопроводы
3 сентября 2012 в 10:00
В цехах предприятий, где стайки и механизмы расположены по всей площади рядами и часто перемещаются вследствие изменения технологического процесса производства, в качестве питающих магистральных линий и распределительной сети применяют магистральные и распределительные закрытые шинопроводы.
Основными достоинствами шинопроводов являются:
Классификация шинопроводов
По конструктивному исполнению шинопроводы могут быть открытыми, защищенными и закрытыми.
Открытые шинопроводы применяют для магистральных сетей в помещениях с нормальной средой. К шинопроводам открытого типа относятся шинные магистрали и открытые крановые троллеи.
Их выполняют алюминиевыми шинами, прокладываемыми по изоляторам, прикрепленным к фермам и колоннам цеха, при этом должны соблюдаться нормы минимальных высот и наименьших расстоянии до трубопроводов и технологического оборудования. В производственных помещениях шинопроводы прокладывают на высоте не менее 3,5 м от уровня пола и не менее 2,5 м от настила мостового крана. Проход открытых шинопроводов через перекрытия, стены и перегородки выполняют в проемах или изоляционных плитах. В местах, опасных по условиям возможности прикосновения, открытые шинопроводы закрывают металлическими сетками или коробами.
У защищенных шинопроводов шины ограждены сеткой, коробом из перфорированных листов и т. п., предотвращающими случайное прикосновение к шинам и попадание на них посторонних предметов. У закрытых шинопроводов шины закрыты сплошным коробом.
По своему назначению шинопроводы бывают магистральными и распределительными.
Магистральные шинопроводы
Распределительные шинопроводы
В цехах промышленных предприятий широко используют закрытые распределительные шинопроводы. Их изготовляют на заводах и поставляют в виде комплекта из прямых участков — секций (длина прямой секции 3 м), снабженных переходными элементами для последовательного соединения ряда секций, устройства ответвлений (ответвительные коробки), а также вводных коробок, присоединяющих шинопроводы к питающей сети.
Ответвительные коробки шинопроводов
Ответвительные коробки шинопроводов предназначены для подключения станков и механизмов. В них устанавливают автоматы или предохранители. Подключаются электроприемиики к шинопроводу с помощью ответвительных коробок со штепсельными контактами (без снятия напряжения с шинопровода) или болтовыми соединениями. Соответственно шинопроводы называют штепсельными или шинопроводами с глухими отпайками. Наибольшее распространение получили штепсельные шинопроводы.
Ответвление от шинопроводов к производственным механизмам выполняется в стальных тонкостенных трубах. Шинопроводы крепят к фермам, подвешивают на подвесках к строительным конструкциям цеха или устанавливают на стойках.
Магистральные шинопроводы ШМА
Магистральные шинопроводы типа ШМА в защищенном исполнении имеют три шины. Нулевой шиной шинопровода служат два алюминиевых уголка, расположенных вне корпуса и используемых для крепления шинопроводов. Каждая фаза шинопровода ШМА выполнена из двух алюминиевых изолированных шин прямоугольного сечения.
Для магистралей постоянного тока и ошиновки главных приводов прокатных станов применяются магстральные шинопроводы постоянного тока ШМАД.
Распределительные шинопроводы ШРА
Распределительные шинопроводы ШРА состоят из прямых секций длиной 3 м и угловых секций.
Элементы (секции) распределительного шинопровода 1 — заглушка, закрывающая место резервною присоединения, 2 — ответвительная коробка с предохранителями, 3 — ответвительная коробка с автоматическим выключателем (видна рукоятка автоматическим выключателем), 4— коробка с сигнальными лампами, указывающими наличие напряжения, 5 — вводная коробка
На рисунке показан общий вид распределительного штепсельного шинопровода серии ШРА-73 (четырехпроводного).
Все четыре шины (три фазовых проводника и нулевой) изготовлены из неизолированных алюминиевых шин прямоугольного сечения. Сечение фазовых и нулевого проводников одинаково. Шины секций шинопровода соединяют болтами. Каждая прямая трехметровая секция имеет восемь штепсельных окон для присоединения ответвительных коробок. Расстояние между ответвительными коробками 1 м. В ответвительной коробке устанавливаются автомат АЕ20 или А37 или предохранители ПН2 на номинальный ток 100 А.
Существуют также распределительные четырехпроводные шинопроводы ШРМ с медными шинами на 100 А переменного тока напряжением 380/220 В. Шинопроводы ШРМ обеспечивают присоединения как трехфазных, так и однофазных электроприемников, в том числе мощных светильников.
Осветительные шинопроводы ШОС
Светильники подвешивают непосредственно к шинопроводу ШОС с помощью хомута с крючком и присоединяют к любому штепсельному соединению. Максимальное расстояние между точками крепления 2 м. В тех случаях, когда светильники не устанавливаются на коробках шинопроводов, шаг крепления шинопроводов ШОС67 может быть увеличен до 3 м.
Назначение и применение шинопроводов
В статье рассмотрим какие бывают современные виды шинопроводов, их конструкцию и особенности применения, рассмотрим недостатки и преимущества шинопровода по сравнению с кабелем, затронем вопросы монтажа и проектирования.
Применять шинопровод в своих проектах я начал еще в 2005 году, так что за эти годы накопился определённый опыт, который я решил обобщить. Применять в своих проектах я стал сразу современный импортный шинопровод. Из российских производителей тогда был представлен только советский ШМА и ШРА, который по технике монтажа был прошлым веком. Импортный шинопровод выигрывал на порядок по скорости и удобству монтажа, являясь гибкой системой. В настоящий момент появилось много российских производителей, которые производят шинопроводы современной конструкции и на равных конкурируют с импортными аналогами. Далее рассмотрим более подробно современный шинопровод.
Конструкция шинопровода
Шинопровод — это комплектное устройство заводского изготовления, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии. Конструктивно представляет пакет изолированных шин в жестком корпусе.
Как правило, в сечении шинопровод имеет форму двутавра либо прямоугольника.
Шины медные либо алюминиевые. Корпус стальной (у большинства производителей) либо алюминиевый.
Степень защиты корпуса: от IP55 до IP68.
Следует отметить, что за счет металлического корпуса шинопровод обладает очень хорошими характеристиками по электромагнитной совместимости.
Элементы шинопровода
Система шинопроводов состоит из следующих элементов:
По-умолчанию поворотные элементы выполняются под прямым углом, но по согласованию с производителем, возможно изготовление с углами более 90°. Прямые секции могут быть изготовлены нестандартной длины. Минимальная длина ограничена конструктивными особенностями шинопровода и составляет обычно около 350-600 мм.
Конфигурация шин шинопровода
Трехфазный шинопровод обычно изготавливают четырехпроводным (3L+N), используя корпус в качестве PE-проводника. При выполнении определённых условий это допускается ПУЭ. Но, к сожалению, конструкция корпуса не всех шинопроводов в полной мере удовлетворяет требованиям нормативов в части неразрывности соединения PE-проводника. Т.е. его нельзя использовать как PE-проводник, поэтому по факту у большинства отечественных производителей это реализовано как 3L+PEN, хотя они его позиционируют как 3L+N+(PE). При выборе производителя шинопровода следует обратить на конструкцию корпуса особое внимание.
Для больших номиналов шинопровод изготавливают с двойным пакетом шин.
Также у серьёзных производителей представлены конфигурации с функциональным заземлением и двойной нейтралью.
Конструкция трехфазного шинопровода 3L+N+(PE). Три фазных проводника, нейтраль, корпус в качестве заземляющего проводника. Сечение нейтрали равно сечению фазного проводника. Эквивалентное сечение корпуса равно или больше сечению фазного проводника.
Конструкция трехфазного шинопровода 3L+N+FE+(PE). Три фазных проводника, нейтраль, функциональное заземление FE, корпус в качестве заземляющего проводника PE. Сечение нейтрали равно сечению фазного проводника. Сечение изолированного от корпуса проводника функционального заземления равно сечению фазного проводника. Эквивалентное сечение корпуса равно или больше сечения фазного проводника.
Конструкция трехфазного шинопровода 3L+N+FE/2+(PE). Три фазных проводника, нейтраль, функциональное заземление FE/2, корпус в качестве заземляющего проводника PE. Сечение нейтрали равно сечению фазного проводника. Сечение соединённого с корпусом проводника функционального заземления равно 50% сечения фазного проводника. Эквивалентное сечение корпуса равно или больше сечения фазного проводника.
Конструкция трехфазного шинопровода 3L+2N+(PE). Три фазных проводника, нейтраль, корпус в качестве заземляющего проводника PE. Сечение нейтрали в два раза превышает сечение фазного проводника. Эквивалентное сечение корпуса равно или больше сечения фазного проводника.
На большинстве объектов применяют шинопровод в конфигурации шин 3L+N+(PE). Он, естественно, дешевле других конфигураций. Конфигурации с двойной нейтралью и функциональным заземлением применяют при строительстве центров обработки данных (дата-центров), а также на промышленных объектах при электроснабжении оборудования с повышенными требованиями к помехозащищенности.
Шинопровод с воздушной изоляцией
Корпус шинопровода изготавливают из стали. Шины внутри корпуса закрепляются на изоляторах, между шинами воздух.
Материал шин: медь либо алюминий.
Степень защиты корпуса: IP55.
Номинальный ток шинопровода: до 800 А.
Шинопровод с твёрдой полимерной изоляцией
Данный вид шинопроводов изготавливают по технологии «сэндвич». Шины оборачивают в изоляционный материал (майларовая либо полиэстерная плёнка) и плотно упаковывают в металлический корпус из оцинкованной стали или сплава алюминия. Конструкция получается более компактной за счет меньшего расстояния между шинами и позволяет изготавливать шинопроводы на большие токи.
Материал шин: медь либо алюминий.
Степень защиты корпуса: IP55.
Номинальный ток шинопровода:
Шинопровод с литой изоляцией
Шинопровод состоит из шин, заключенных в литую ударопрочную изоляцию на основе эпоксидной смолы. Данный вид шинопровода стойкий к агрессивным средам, устойчив к ультрафиолетовому излучению и за счет высокой степени защиты может быть установлен на улице. Шинопровод с литой изоляцией представлен не у всех производителей. Сложность изготовления заключается в составе литой изоляции: её необходимо сделать жёсткой и пластичной одновременно, стойкой к ультрафиолету и температурным перепадам.
Материал шин: медь либо алюминий.
Степень защиты корпуса: IP68.
Номинальный ток шинопровода: 400 — 6300 А.
Виды шинопроводов
Далее рассмотрим классификацию шинопровода по способу применения.
Распределительный и магистральный шинопровод
Распределительный (магистральный) шинопровод предназначен для передачи электроэнергии от ГРЩ (ВРУ) до крупных потребителей, распределительных и групповых щитов. Также при помощи шинопровода выполняется передача электроэнергии от трансформатора к ГРЩ (ВРУ).
Прямая передающая секция шинопровода
Прямая распределительная секция
Распределительная секция шинопровода может содержать до шести (по три с каждой стороны) гнёзд для подключения коробок отбора мощности. Конструктивно гнёзда реализованы так, что подключение и отключение коробок отбора мощности возможно без снятия напряжение с шинопровода. Это обеспечивает повышает бесперебойность электроснабжение и эксплуатационные характеристики схемы электроснабжения. Также коробка отбора мощности может быть установлена в стык секций шинопровода. Но для её монтажа и демонтажа необходимо снять напряжение с шинопровода.
Максимальный номинал коробок, устанавливаемых в гнездо шинопровода составляет 630 А. Коробки, устанавливаемые в стык секций шинопровода, имеют номинал до 1250 А.
Прямые передающие секции для связи «Трансформатор — ГРЩ(ВРУ)», а также на участках линии, где не требуется подключение потребителей и «съем» мощности. Существует соблазн выполнить трассу шинопровода только из распределительных секций, но они заметно дороже передающих секций, поэтому трассу шинопровода выполняют из передающих секций, а в местах расположения потребителей устанавливают прямые распределительные секции.
Троллейный шинопровод
Троллейный шинопровод используют для электроснабжения кран-балок, мостовых кранов, тельферов и другого подвижного оборудования. Корпус шинопровода П-образной формы изготавливают из оцинкованной стали либо пластика. Внутри расположены шины. Внутрь шинопровода вставляется тележка-токосъемник (отсюда и название шинопровода trolley — тележка с англ.).
Осветительный шинопровод
Осветительный шинопровод — общее название для трековых шинопроводов и распределительных шинопроводов малой мощности.
Распределительный шинопровод для сетей освещения
Распределительный шинопровод малой мощности (номинальные токи 25 А, 32 А, 40 А) в основном используют для построения сетей освещения, поэтому его часто называют осветительным шинопроводом.
Корпус шинопровода изготавливают из оцинкованной стали. Корпус используется в качестве PE-проводника. Внутри корпуса расположены шины (от двух до шести проводников). Также изготавливают двойные осветительные шинопроводы.
По обеим сторонам корпуса расположены гнёзда для подключение светильников либо другого оборудования. Шинопроводы комплектуют специальными разъемами-вилками.
Шинопровод является самонесущим элементом, что позволяет монтировать светильники прямо на него. Являет хорошей альтернативой системе «кабельный лоток + кабель».
Кроме построения сетей освещения применяется для подключения маломощного оборудования на конвейерах, а также на швейных фабриках.
Осветительный шинопровод для трековых светильников
Осветительный шинопровод для трековых светильников применяют для освещения жилых и коммерческих помещений, там, где нужна гибкость светотехнических решений. Корпус изготавливают из пластика, оцинкованной стали либо экструдированного алюминия. Внутри корпуса расположены медные шины. По конструкции аналогичен троллейному шинопроводу, с тем лишь отличием, что вместо тележки-токосъемника устанавливаются трековые светильники.
Трековые светильники на шинопроводе устанавливают в необходимом месте и их с лёгкостью можно перемещать вдоль всей линии шинопровода. Практически идеальный вариант для магазинов, бутиков и выставочных площадей, где нужно подсветить какую-то зону и возможна частая смена экспозиции.
Монтаж шинопровода
Монтаж шинопровода — на первый взгляд простая задача: как будто собираешь конструктор из готовых элементов. И если с монтажом осветительного шинопровода для трековых светильников особых сложностей не возникает — вот действительно конструктор, то в монтаже шинопроводов большой мощности есть свои особенности:
Монтаж шинопровода осуществляют в четыре этапа:
В каталоге каждого производителя представлены все необходимые крепежные элементы для монтажа шинопровода. Из своего опыта советую использовать только специфические элементы, а кронштейны и траверсы применять от производителей кабеленесущих конструкций: так выходит дешевле.
Проектирование шинопровода
Проектирование шинопровода отличается от проектирования системы «лоток + кабель». Тут нужен в некоторой степени другой подход и другие принципы построения системы электроснабжения. Например, просто заменить фидер из нескольких кабелей большого сечения одним шинопроводом не всегда является грамотным решением.
При проектировании следует учитывать трассу прохождения шинопровода: шинопровод потом в случае чего не сможет «вильнуть» вправо-влево или вверх-вниз, если наткнётся на балку. Шинопровод нельзя обрезать или согнуть. Также есть ограничение на максимальную мощность, которую можно отвести от секции распределительного шинопровода и много других нюансов.
В любом случае, проектирование трассы шинопровода придётся выполнять совместно с инженером компании производителя. На сложных участках трассы может потребоваться консультация с заводом: сможет ли завод изготовить какой-то нетиповой элемент и набор каких поворотных элементов лучше применить для решения какой-то сложной задачи.
Особенности применения шинопровода
Преимущества и недостатки шинопровода перед кабелем
Шинопровод или кабель, что дешевле?
Чтобы правильно ответить на это вопрос, надо корректно сравнивать. Часто сравнение проводят некорректно, задавая вопрос: «А сколько стоит метр шинопровода?», держа в уме стоимость метра кабеля той же пропускной способности. Почему такой вопрос некорректен и есть ли всё-таки какая-то стоимость у метра шинопровода? Давайте разберёмся.
Вы можете назвать стоимость метра ГРЩ? Не можете, потому что это абсолютно глупый и некорректный вопрос. Точно также и с шинопроводом.
Надо помнить, что шинопровод — это оборудование. Прямая секция нестандартной длины будет стоить примерно столько же как и стандартная трехметровая секция. Поворотный элемент будет стоить немного дешевле трехметровой секции (а у него длина не более полуметра). А есть еще отводные и фидерные блоки, компенсаторы расширения, секции чередования фаз и др. элементы.
И всё-таки стоимость метра шинопровода определить можно. Нужно определить стоимость всей системы и разделить на суммарную длину линий. Получится некая усреднённая цена — стоимость условного метра шинопровода. Правда, она справедлива только для конкретного объекта.
Тем не менее, сравнивать эту усреднённую цену метра шинопровода с ценой метра кабеля некорректно: кабель в воздухе висеть не будет и сам себя не смонтирует.
Для корректного сравнения реализации системы электроснабжения на шинопроводе и традиционным способом (кабель на лотках) требуется сравнить:
Вот в таком виде сравнение будет корректным. Параллельно посчитайте время монтажа. У шинопровода она будет меньше.
Небольшое пояснение по поводу учета щитового оборудования. Дело в том, что одна линия шинопровода может заменить несколько десятков кабельных линий. Соответственно, в ГРЩ (ВРУ) нужно будет вместо десятка автоматов установить один, но мощнее. Дополнительно экономим на габаритах и ошиновке щита.
Высококлассный специалист сможет удешевить реализацию объекта, переработав проект и заменив стандартное решение «лоток + кабель» на шинопровод. Мне удавалось снизить стоимость реализации проекта на 20% за счет изменения технического решения на, казалось-бы, «дорогой» шинопровод.
