Контрольная работа по "Сельскому хозяйству"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа № __1__

 

Вариант № __0__

 

по дисциплине                                                      электроcнабжение с/х

 

студента___5___                      «электрофикация и автоматизация с\х»

              (курса)                                  (наименование специальности)

 

Шамчинский   Андрей   Павлович

(фамилия, имя, отчество)

 

Шифр__030__

 

Оценка работы_____________

 

Подпись преподавателя___________________________

 

Дата поступления в  техникум________________________20____г.

 

Входящий №__________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

 

1) Вопрос № 10. Особенности выполнения воздушных линий.

 

2) Вопрос № 20. Конструкция и монтаж внутренних проводок.

 

3) Вопрос № 30. Выбор  площади поперечного сечения  проводов по экономическим интервалам.

 

4) Вопрос № 40. Расчёт  токов короткого замыкания при  питании от энергосистемы.

 

5) Разъединители, короткозамыкатели  и отделители.

 

6) Максимальная токовая защита.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 10.

 

Особенности выполнения воздушных линий.

 

ПРОВОДА.

 

В сельских электрических  сетях в качестве материала для  проводов служат медь, алюминий и сталь. Медь применяют для изолированных проводов внутри помещений и только в редких случаях (на побережье моря, в районе химических заводов) для воздушных линий. На сельских воздушных линиях напряжением 10 кВ и более широко используют сталеалюминиевые провода. Алюминиевые применяют как во внутренних проводках, так и в воздушных сетях напряжением 0,38 кВ. Провода сельских воздушных линий при малых нагрузках в ряде существующих сетей выполнены из стали. Электрические и механические свойства меди, алюминия и стали различны.

Медь характеризуется  высокой электрической проводимостью. Для применяемой в технике твердотянутой меди удельная проводимость γ ⁼ 53∙10⁶ См/м. Механическая прочность меди также высока. Временное сопротивление на растяжение твердотянутой меди (напряжение, при котором материал разрушается) k = 390 МПа. Плотность меди δ = 8,9 г/см³. Медные провода хорошо противостоят химическому воздействию различных веществ. Они отличаются тем, что, находясь в воздухе, покрываются тонкой пленкой оксидов, которая защищает их от дальнейших разрушений.

Алюминий характеризуется  меньшей проводимостью, чем медь. Для твердотянутого алюминия удельная проводимость γ = 32 ∙ 10⁶ См/м. Он менее прочен, чем медь. Временное сопротивление k= 160 МПа. Плотность алюминия меньше, чем плотность меди, и составляет δ = 2,75 г/см³. Так же как и медь, алюминий не разрушается на открытом воздухе, покрываясь пленкой оксидов.

Сталь обладает проводимостью, значительно меньшей, чем медь и алюминий. К тому же ее проводимость зависит от силы проходящего по проводу тока. При очень малой силе тока γ = 7,5 • 10⁶ См/м. Механическая прочность стальных проводов значительна. Временное сопротивление стальных однопроволочных проводов k= 370 МПа, а многопроволочных —k= 650... 700 МПа. Плотность стали δ = 7,85 г/см³. В отличие от проводов из цветных металлов стальные провода, окисляясь, покрываются ржавчиной, которая не защищает металл от дальнейшего разрушения. Поэтому их изготовляют либо из оцинкованной проволоки, либо с присадкой 0,2...0,4 % меди.

В сталеалюминиевых проводах внутренние проволоки выполнены из стали, а наружные — из алюминия. Стальные проволоки несут механическую нагрузку, алюминиевые — электрическую и механическую. Применяют также биметаллические провода. В них стальную жилу покрывают толстым слоем меди или алюминия электролитическим способом, что значительно повышает электропроводность провода.

Неизолированные провода для воздушных линий выполняют однопроволочными и многопроволочными.

Однопроволочные провода  изготовляют только из меди сечением до 10 мм² и стали диаметром до 5 мм. В сельских воздушных линиях медь не используют. Алюминиевые однопроволочные провода для воздушных линий применять нельзя.

Многопроволочные провода  изготовляют из всех трех перечисленных ранее металлов в виде проволок одинакового сечения. Их число обычно равно 7, 12, 19 или 37. При таком числе проволок они плотнее располагаются вокруг одной центральной. Многопроволочные провода характеризуются большей механической прочностью и гибкостью по сравнению с однопроволочными, поэтому их широко применяют в сельских сетях.

Марки неизолированных  проводов обозначают следующим образом: буквами М, А, АС и ПС выражают материал провода, а последующими цифрами — его сечение в квадратных миллиметрах.

Например, А16 означает алюминиевый  провод сечением 16 мм², ПС25 — провод стальной сечением 25 мм².

Однопроволочные стальные провода обозначают ПСТЗ,5, ПСТ4, ПСТ5, где цифры соответствуют диаметру провода в миллиметрах.

С точки зрения механической прочности правилами устройства электроустановок запрещается применять  провода, сечение которых меньше нормативных значений.

Нельзя использовать однопроволочные стальные провода  диаметром более 5 мм и однопроволочные биметаллические провода диаметром более 6,5 мм.

На воздушных линиях напряжением до 1 кВ следует применять  алюминиевые провода с минимальной  площадью сечения 16 мм², сталеалюминиевые и биметаллические — 10 мм², стальные многопроволочные — 25 мм², стальные однопроволочные — диаметром 4 мм.

Изолированные провода (или самонесущие) для воздушных линий получили большое распространение в ряде стран Европы и имеют значительные преимущества. В недалеком будущем они получат применение в сельских сетях России, особенно на напряжение 380В. Они имеют два или три многопроволочных   фазовых   провода   сечением 16...120 мм²,  изолированных полиэтиленом, и нейтральный провод без изоляции из упрочненного алюминиевого сплава сечением 25...70 мм².Может быть применен также четвертый изолированный провод для подключения фонарей уличного освещения сечением 16 мм². Все провода скручены в одно целое, и их подвешивают к опорам без изоляторов на специальных подвесках. Такие провода получили название «самонесущие».

 

ИЗОЛЯТОРЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ

 

Основное назначение изоляторов воздушных линий —  изолировать провода от опор и других несущих конструкций. В большинстве случаев изоляторы выдерживают значительные механические нагрузки. Их материал должен быть также приспособлен к работе на открытом воздухе под воздействием переменных температур, осадков, солнца и т. д. Изоляторы воздушных линий изготовляют главным образом из фарфора, специального стекла. Механическая прочность последних выше, а размеры и масса меньше, чем у фарфоровых. При электрическом пробое стеклянные изоляторы разрушаются, что значительно упрощает контроль за их состоянием.

Изоляторы воздушных  линий в зависимости от их способа  крепления на опоре разделяют  на штыревые и подвесные.

Штыревые изоляторы крепят на штырях или крюках и применяют в сельских сетях при напряжении до 35 кВ включительно. Низковольтные изоляторы и изоляторы высокого напряжения в линиях с небольшими пролетами и проводами малых и средних сечений крепят на крюках, а с большими пролетами и сечениями — на штырях, укрепляемых на траверсах (поперечинах).

Для линий напряжением 0,38 кВ применяют штыревые изоляторы разных размеров. На прямых участках провод крепят к головке изолятора, а на поворотах линии — к шейке. Для линий напряжением 10 кВ предназначены штыревые изоляторы ШФ10, для линий напряжением 20 и 35 кВ — изоляторы ШФ35.

Кроме того, для линий  напряжением 35 кВ и выше используют подвесные изоляторы. В верхней  части такого изолятора есть ушко, а в нижней — серьга. Серьга верхнего изолятора входит в ушко нижнего, образуется прочное соединение нескольких изоляторов — гирлянда. Ушко верхнего изолятора крепят к опоре, а к серьге нижнего изолятора крепят провод. Число изоляторов в гирлянде зависит от напряжения линии и материала опор.

На воздушных линиях напряжением 6... 110 кВ в гирляндах  подвесных изоляторов на напряжение 6...10 кВ должен быть один изолятор, на 20 кВ — два, 35 кВ — три, на 110 кВ — семь-восемь изоляторов.

Линии напряжением 110 кВ и выше можно прокладывать только на подвесных изоляторах, 35 кВ и ниже — на штыревых или подвесных.

 

ОПОРЫ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ.

 

Опоры воздушных линий  поддерживают провода на необходимом расстоянии от поверхности земли, проводов других линий, крыш зданий и т. п. Опоры должны быть механически прочными в различных метеорологических условиях (ветер, гололед и пр.).

В качестве материала  для опор на сельских линиях широко применяют древесину деревьев хвойных пород, в первую очередь сосны и лиственницы, а затем пихты и ели (для линий напряжением 35 кВ и ниже). Для траверс и приставок опор ель и пихту применять нельзя.

Деревянные опоры изготовляют  из круглого леса — бревен со снятой корой. Стандартная длина бревен 5... 13 м через 0,5 м, диа- метр в верхнем отрубе — 12...26 см через 2 см. Толщину бревна в комле, т. е. в нижнем, толстом конце, определяют естественной конусностью ствола дерева. Изменение диаметра бревна на каждый 1 м его длины, называемое сбегом, принимают 0,8 см. Чем больше длина бревен для опор, тем выше стоимость 1 м³ древесины. На древесину опор в месте заделки в землю воздействуют внешние условия и особенно переменная влажность. Вследствие этого она загнивает, разрушается и может быстро выйти из строя, если не принять специальных мер.

Срок службы опор из непропитанной древесины в средней части России составляет: для опор из сосны 4...5 лет, лиственницы 14... 15, ели 3...4 года. В южных районах, где высокие температуры способствуют ускоренному гниению древесины, срок службы не-пропитанных опор уменьшается в 1,5...2 раза по сравнению с приведенными цифрами. В связи с этим необходимо применять бревна, пропитанные антисептиком, за исключением лиственницы зимней рубки, которая не требует пропитки.

Наилучшими средствами пропитки древесины опор признаны: каменноугольное масло, получаемое при перегонке сырой каменноугольной смолы; антраценовое масло; флегма. Влажность древесины должна быть не более 25 %.

Бревна, предназначенные  для изготовления опор, при пропитке загружают в стальной цилиндр. В него вводят консервирующую жидкость и создают на некоторое время давление до 0,9 МПа для того, чтобы жидкость проникла в глубь древесины. Далее в цилиндре создают разрежение, чтобы жидкость стекла. Срок службы опор при описанном способе пропитки значительно увеличивается и достигает в средней части России 25...30 лет. В зарубежной практике он составляет 35...40 лет.

Сосновую и еловую древесину можно пропитывать  водорастворимыми антисептиками. Для этой цели применяют доналит разных марок. При пропитке древесины в стальных цилиндрах под давлением ее влажность 30...80 %. Древесину загружают в цилиндр на 15 мин, создают в нем вакуум, затем на 1...2,5 ч подают раствор антисептика под давлением 1,3 МПа.

Древесину при влажности 60...80 % можно пропитывать водорастворимыми антисептиками также в ваннах в течение 20 ч с последующим прогревом до температуры 100... 110 °С в течение 2 ч.

Древесину из ели, пихты и лиственницы  перед пропиткой любым способом следует накалывать на глубину 15 мм. Длина накола 6...19 мм, ширина 3 мм. Сетка  наколов зависит от вида пропитки.

Для увеличения срока  службы опор, пропитанных водорастворимыми антисептиками, рекомендуется через 15...17 лет эксплуатации ставить на них антисептические бандажи. Бандаж размещают на часть опоры, расположенную выше поверхности земли на 30 см и ниже ее также на 30 см. Его изготовляют из полосы толя, рубероида или пергамина шириной 70 см. На опору наносят слой антисептической пасты. Прибивают бандаж гвоздями и обвязывают проволокой. Покрывают столб возле бандажа и сам бандаж слоем битума.

Учитывая ядовитые и опасные  в пожарном отношении свойства антисептиков, работу по пропитке древесины диффузионным методом проводят с соблюдением правил техники безопасности.

Все большее распространение  получают железобетонные опоры, изготовляемые на специализированных предприятиях. Линии напряжением не более 35 кВ изготовляют на вибрированных стойках, двухцепные линии напряжением 35 и 110 кВ — также на центрифугированных стойках. Их срок службы в среднем в 2 раза выше, чем на деревянных, хорошо пропитанных опорах. При этом отпадает необходимость в использовании древесины, повышается надежность электроснабжения.

 

 

Вопрос №  20.

 

Конструкция и монтаж внутренних проводок.

 

Внутренние электрические  проводки выполняют изолированными проводами из мягкой медной или алюминиевой проволоки. По сравнению с твердотянутой мягкая медная проволока  механически менее прочная, но более гибкая и имеет более высокую удельную проводимость.

Изолированные провода с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм² и более для силовых и осветительных цепей прокладывают открыто в стальных трубах или в полутвердых трубках. В последнем случае используют специальные контактные зажимы.

Однопроволочные изолированные провода  изготовляют сечением 1... 10 мм². Их недостаток — жесткость, что в ряде случаев затрудняет монтаж и эксплуатацию.