Нисковолтови разпределителни линии и изисквания за електроенергийното разпределение на строителни площадки

Нисковолтовите дистанционни линии се отнасят за кръгови пъти, които, чрез дистанционен трансформатор, намаляват високото напрежение от 10 кВ до нивото на 380/220 В - т.е. нисковолтовите линии, които се протегат от подстанцията до конечната употребителска апаратура.

Нисковолтовите дистанционни линии трябва да бъдат разгледани по време на проектирането на конфигурациите на електрическите мрежи в подстанциите. В заводи, за работилници с относително висока потребност от енергия, обикновено се инсталират специални подстанции за работилници, където трансформаторите доставят енергия директно към различните електрически потребители. За работилници с по-малки потребности, енергията се доставя директно от главния дистанционен трансформатор.

Проектирането на разположението на нисковолтовите дистанционни линии се основава на категорията, размера, разпределението и характеристиките на нагрузката. Общо взето, има два типа методи за дистанционно управление: радиален и стволов (или дървесен тип).

Радиалните цепи предлагат висока надеждност, но изискват по-високи инвестиционни разходи. Затова в съвременните нисковолтови системи по-широко се използва стволовият метод за дистанционно управление поради по-голямата гъвкавост - при промени в производствения процес, основните модификации на дистанционната мрежа не са необходими. Така, стволовият метод характеризира по-ниски разходи и по-голяма адаптивност. Но, във връзка с надеждността на доставката на енергия, е по-слаб от радиалния метод.

1.Типи на нисковолтовите дистанционни линии

Има два начина за инсталация на нисковолтовите дистанционни линии: кладене на кабели и издигане на въздушни линии.

Кабелните линии са заривани под земята, което ги прави минимално засегнати от природни условия като вятър или лед. Освен това, тъй като проводниците не са видими над земята, те подобряват градския и архитектурния пейзаж. Въпреки това, инсталацията на кабели изисква по-високи инвестиционни разходи и е по-трудна за поддръжка и ремонт. Въздушните линии имат обратните предимства и недостатъци. Затова, освен ако не съществуват специални изисквания, за нисковолтовите дистанционни линии обикновено се използват въздушни линии.

Нисковолтовите въздушни линии обикновено използват дървени или бетонни стълпи, с изолатори (порцеланови колби), които фиксират проводниците на поперечнина, монтирана на стълпа. Разстоянието между две стълпи е около 30-40 метра в заводските дворове и може да достигне 40-50 метра в открити области. Разстоянието между проводниците обикновено е 40-60 сантиметра. Маршрутът на линията трябва да е възможно най-кратък и директен, като позволява лесна инсталация и поддръжка.

1.1 Електрическо снабдяване на строителни площадки

Електрическите условия на строителните площадки се различават от тези в обикновените заводи. Размерът и природата на нагрузката варира в зависимост от напредъка на проекта - например, в началните фази на строителството се използват предимно транспортни и товарни машини, докато в по-късни фази може да се използват сваръчни машини и т.н. Затова, общата нужда от енергия на площката трябва да бъде определена на основата на максималната изчислена нагрузка в пиковата фаза на строителството.

Снабдяването с енергия на строителните площки е временна мярка. Всичко електрическо оборудване трябва да позволи бърза инсталация и демонтаж. На местата подстанциите се предпочитат да бъдат монтирани на стълпи на открито. Стволовите въздушни линии се използват обикновено за монтаж. При издигане на линии, трябва да се внимава да не се пречи на движението и да се гарантира лесен монтаж и демонтаж. При подземни проекти или тунелно строителство, когато пространството е ограничено, височината на въздушните линии не може да отговаря на стандартните изисквания за ниво на земята.

В такива случаи, осветителните цепи трябва да използват безопасно много ниско напрежение (SELV) под 36 В, докато 380/220 В снабдяване с енергия за двигателни потребители трябва да използва гъвкави трифазни четирецентрови кабели с добра изолация и водонепроницаемост. Кабелите трябва да бъдат заредени според напредъка на строителството и да бъдат отстранени и премахнати, когато не се използват, за да се гарантира безопасността.

1.2 Минимално разстояние между проводниците и земята

Дистанционните линии не трябва да пресичат покриви, направени от горив материал, нито предпочтително да пресичат сгради с огнестойки покриви; ако е невъзможно, е необходимо съгласуване с компетентните органи. Вертикалното разстояние между проводниците и сградите, при максимално провисване, трябва да бъде поне 3 метра за линии от 1 до 10 кВ, и поне 2.5 метра за линии под 1 кВ.

Когато дистанционните линии се пресичат с комуникационни (низковолтови) линии, електроенергийните линии трябва да бъдат инсталирани над комуникационните линии. Вертикалното разстояние при максимално провисване трябва да бъде поне 2 метра за линии от 1 до 10 кВ, и поне 1 метър за линии под 1 кВ.

2.Разпределителни табла на строителни площки

Разпределителните табла на строителни площки могат да бъдат класифицирани като главни разпределителни табла, фиксирани вторични разпределителни табла и подвижни вторични разпределителни табла.

2.2 Главно разпределително табло

Ако се използва независим трансформатор, както трансформаторът, така и последващото главно разпределително табло се инсталират от органите за снабдяване с енергия. Главното разпределително табло съдържа главен нисковолтов автомат, активни и реактивни енергомери, волтметър, амперметър, изборник на напрежение и индикаторни лампи. Всички вторични цепи на строителната площка се свързват с вторичните разпределителни табла, които се намират по-надолу от това главно табло.

Ако се използва трансформатор, монтиран на стълпа, както главното, така и вторичните разпределителни табла се монтират на стълпата, с долната част на кутията поне 1.3 метра над земята. За по-големите трансформатори, инсталирани на платформи на земята, могат да се използват затворени шкафчета за управление. Вторичните разпределителни табла обикновено използват серия DZ нисковолтови автомати.

Главният прекъсвач се избира въз основа на номиналната токова стойност на трансформатора, докато разклоненията използват по-малките прекъсвачи, размерирани според максималната номинална токова стойност на всеки цеп. За цеповете с малки токове трябва да се използват уреди за защита от замърсяване (RCDs) (максимална капацитет на RCD: 200 A). Бројът на прекъсвачите за разклонения трябва да надвишава проектираното число на разклоненията с един или два, за да служат като резервни цепове. Уреди за наблюдение като амперметри и волтметри не се инсталират в разпределителните табла на строителния обект.

Ако се използва съществуващ трансформатор (не предназначен специално за обекта), функциите на главно и подразделено разпределение се интегрират в една кутия, с добавени счетачи за активна и реактивна енергия. От главното разпределително табло нататък системата прилага конфигурация TN-S с три фази и пет жици, а металната кутия на разпределителното табло трябва да бъде свързана с проводника за защитен земен контакт (PE).

2.3 Фиксирано подразделено разпределително табло

На строителните обекти, прокладката на кабели се осъществява предимно чрез пряко зариване, а системата за доставка на електроенергия обикновено използва радиална конфигурация. Всеки фиксирано подразделено разпределително табло служи като крайна точка на своето разклонение и затова обикновено се поставя близо до електроуредите, които снабдява.

Кутията на фиксираното подразделено разпределително табло е направена от тънка стоманена плоча, с възпрепятствуване на дъжда отгоре. Дъното на кутията е монтирано на височина повече от 0.6 метра над земята, поддържано от ъглови стоманени крака. Кутията има вратички от двете страни. Вътре, изолационна плоча служи като основа за монтиране на електрическите компоненти. Кутията е оборудвана с главен прекъсвач от 200–250 A - четириполюсен RCD, размериран според максималната номинална токова стойност на всички свързани устройства. 

С оглед универсалността, проектът трябва да приема общи уреди на обекта като башни за кранове или сваръчни машини. Отзад на главния прекъсвач, се инсталират няколко прекъсвача за разклонения (също четириполюсни RCDs), с капацитети комбинирани според типичните класации на уредите - например, 200 A главен RCD с четири разклонения: две по 60 A и две по 40 A. Под всеки прекъсвач за разклонение, се инсталират порцеланови държачи за предпазни предпали, за да предоставят видима точка на разединяване и да служат като терминали на устройствата. Горните терминали на предпазните предпали се свързват с долните терминали на RCD-товете, докато долните терминали остават отворени за връзки с устройствата. При нужда, в кутията се инсталират и единофазни прекъсвачи, за да снабдяват единофазни устройства.

Като крайна точка на разклонение, всяко фиксирано подразделено разпределително табло трябва да има повторено заземяване, за да се увеличи надеждността на връзката за защитен земен контакт.

След като проводниците влязат в кутията, нулевият (работен) проводник се свързва с терминална плоча. Фазните проводници се свързват директно с горните терминали на RCD-то. Проводника за защитен земен контакт (PE) се закрепва на болта за заземяване на кутията и се свързва с повторен заземящ електрод. Всички последующи PE проводници от това разпределително табло се свързват със същия болт.

2.4 Мобилно подразделено разпределително табло

Мобилното подразделено разпределително табло има същата вътрешна конфигурация като фиксирания тип. То се свързва чрез гъвкав кабел с резинова обвивка към фиксирано подразделено разпределително табло и се местя колкото е възможно близо до устройствата, които обслужва - например, от по-нисък етаж нагоре до строителен етаж. Кутията също използва RCD-ове, но с по-малки капацитети от фиксираните кутии. Единофазни прекъсвачи и розетки се добавят, за да предоставят единофазна мощност за единофазни устройства. Металната кутия трябва да бъде свързана с проводника за защитен земен контакт.