Linee in cavo e cabine di trasformazione nelle reti di distribuzione urbane

Il sistema elettrico della città può essere grosso modo diviso in due parti. La prima comprende reti di alimentazione-reti elettriche e sottostazioni step-down con una tensione di 35-220 kV, destinate alla distribuzione dell'energia elettrica tra i quartieri della città.

Sono alimentati da centrali elettriche locali o dalla rete elettrica regionale. Le sbarre 6-10 kV della sottostazione step-down sono l'alimentazione centrale (CPU) delle reti elettriche cittadine. La distribuzione di energia elettrica da un processore centrale o RP tra sottostazioni di trasformazione (TS) viene effettuata, di norma, attraverso reti di distribuzione di 6-10 kV.

Attualmente, nelle città, le reti via cavo sostituiscono quasi completamente le reti aeree, nonostante il costo più elevato, da allora le strade delle città e il territorio delle imprese non sono ingombri di cavi elettrici e sostegni.

Attualmente i cavi energia sono utilizzati per linee con tensioni fino a 220 kV, ma a tensioni di 35 kV e superiori permane il vantaggio per le linee aeree per le difficoltà strutturali legate alla produzione di cavi energia per tensioni così elevate.

Le reti di distribuzione urbana di 6-10 kV e 380/220 V, di norma, sono realizzate solo via cavo. Le eccezioni sono i bassi edifici e le singole aree edificate (cottage e associazioni orticole).

Le linee dei cavi sono posate nel terreno lungo la parte impraticabile delle strade (sotto marciapiedi, prati, ecc.). I singoli cavi nei microdistretti sono posati in trincee o in blocchi di pannelli di cemento armato, cemento-amianto o tubi di ceramica. I cavi con guaina metallica e le strutture su cui sono posati i cavi devono essere messi a terra. Quando si posano i cavi nel terreno, la profondità della trincea deve essere di almeno 0,7 m, la distanza tra i cavi adiacenti di almeno 100 mm, dal bordo della trincea al cavo più esterno - almeno 50 mm.

Su strade e piazze sature di comunicazioni sotterranee e con più di 10 cavi, si consiglia di posizionarli in collettori e tunnel di cavi. I cavi di taglio e collegamento non sono praticamente diversi da quelli industriali.

I marchi dei cavi elettrici e il loro campo di applicazione nelle reti urbane sono riportati in una tabella. 1.

Tabella 1. Cavi utilizzati nelle reti elettriche urbane

Marchio del cavo Caratteristiche della guaina del cavo Metodo di posa

Cavi rivestiti in piombo con isolamento in carta impregnata

SGT, ASGT Senza rivestimento esterno In tubi, gallerie, condotti SB, ASB Armato con nastro di acciaio con copertura di protezione A terra SP, ASP Armato con fili piatti di acciaio con copertura di protezione Nel terreno in presenza di forze di trazione significative SK, ASK Armato con grandi fili di acciaio zincato con copertura protettiva Sotto l'acqua

Cavi rivestiti in alluminio impregnati di carta

AG, AAH Senza copertura In galleria, canale AB, AAB Blindato con cinture in acciaio con copertura di protezione A terra ABG, AABG Blindato senza copertura All'interno di canali, in galleria

Cavi con isolamento in gomma

SRG, ASRG Guaina in piombo senza rivestimento protettivo In interno in condotta, in galleria VRG, AVRG Guaina in PVC senza copertura In interno in condotta, in galleria NRG, ANRG Guaina in gomma ignifuga senza copertura In interno in condotta, in galleria SRB, ASRB Con guaina in piombo, blindato con una striscia d'acciaio con una copertura protettiva A terra

Cavi ignifughi a bassa emissione di fumi e gas

VBbShvng-LS, AVBbShvng-LS Isolamento in composizione di cloruro di polivinile con rischio di incendio ridotto, involucro e rivestimento protettivo in composizione di cloruro di polivinile In strutture di cavi e locali, incl. Pericolo d'incendio

Cavi isolati in XLPE

Isolamento in PvP, APvP XLPE, guaina in PE A terra Isolamento in PVV, APvV XLPE, guaina in plastica PVC In strutture di cavi e locali, in terreni asciutti PvVng-LS, APvVng-LS Copertura in mescola di PVC a basso rischio di incendio Idem ma con posa a terra

Cavi con isolamento in plastica, con guaina in plastica

VVB, AVVB Isolamento in PVC, armato con nastro di acciaio, con copertura di protezione A terra VPB, AVPB Isolamento in PVC, armato con nastro di acciaio, con copertura di protezione A terra

Cavi flessibili

ASH, AASHV Guaina in alluminio con rivestimento esterno del tubo in PVC All'interno, nei fossi, in terreno soffice

Le principali marche di fili scoperti utilizzati nelle linee aeree delle reti elettriche urbane:

• A — da sette o più fili di alluminio dello stesso diametro, attorcigliati in strati concentrici (sezione 16-500 mm2);

• AKP — lo stesso, ma lo spazio interwire è riempito di grasso con maggiore resistenza al calore;

• Filo AC-acciaio-alluminio (sezione 16-500 mm2);

• PITA - lo stesso, ma con grasso.

Attualmente si consiglia di utilizzare linee aeree con una tensione fino a 10 kV conduttori isolati autoportanti (SIP)… Il conduttore isolato autoportante per linee aeree fino a 1 kV è una struttura in cui attorno al cavo portante neutro sono attorcigliati conduttori di fase isolati, nonché, se necessario, un conduttore per l'illuminazione stradale.

I parametri di progettazione delle linee aeree delle reti elettriche urbane sono riportati in una tabella. 2.

Tabella 2. Dimensioni generali delle linee aeree delle reti elettriche urbane

dimensioni

Distanze minime ammissibili, m, a tensione di rete fino a 1 kV 6-10 kV 35 kV L'altezza del filo sopra la pavimentazione o la carreggiata 6 7 7 Altezza delle diramazioni all'ingresso dell'edificio: — sopra la carreggiata 6 7 7 — fuori dalla carreggiata 3,5 4,5 5 Distanza dal filo più esterno all'edificio in un abitato posto 1 (per parete cieca) 2 4 1,5 (per finestre o balconi)

Le sottostazioni di distribuzione (PP) con una tensione di 6-10 kV sono realizzate sotto forma di edifici indipendenti con quadri di servizio unidirezionali completi del tipo KSO.

Le moderne sottostazioni di trasformazione (TP) nelle città sono implementate come unità complete utilizzando schemi a blocchi unificati. Differiscono nel numero di trasformatori installati, scopo e schemi di commutazione.

Le più diffuse sono le cabine di trasformazione complete modulari (BKTPu) per la manutenzione interna e le cabine di trasformazione complete per installazione esterna (KTPN) e servizi esterni.

Schema della sottostazione di trasformazione BKTPu-630

La sottostazione BKTPu è un prodotto finito, completamente equipaggiato con apparecchiature, ad eccezione dei trasformatori di potenza, che vengono installati dopo l'installazione della sottostazione sulla fondazione. È possibile installare trasformatori di potenza di produzione locale ed estera, sia in olio fuso che a secco.

Una sottostazione di questo tipo può essere dotata di trasformatori di potenza fino a 1000 kVA (ad esempio del tipo TMG). L'RU-10 kV è progettato come quadro di servizio unilaterale sigillato ermeticamente con isolamento SF6. RU-0,4 kV è inoltre completo, del tipo ShchO-59, di fusibili PN-2 e interruttori automatici per correnti nominali di 250, 600 e 1000 A.

Il commutatore automatico di trasferimento (ATS) durante l'installazione di trasformatori con una capacità fino a 630 kVA viene eseguito su contattori e durante l'installazione di trasformatori da 1000 kVA - su interruttori automatici.

Se necessario, il quadro 0,4 kV prevede l'installazione di un apposito quadro per l'alimentazione della rete di illuminazione stradale. Il pannello di illuminazione ha due sistemi bus e due contattori, che consentono di modificare la modalità di illuminazione in base all'ora del giorno (sera e notte) commutando l'alimentazione da un sistema bus all'altro.

Nelle aree di edifici bassi, le sottostazioni a trasformatore singolo KTPN in un design complessivo monoblocco con trasformatori con una capacità di 63-400 kVA possono essere utilizzate per alimentare carichi elettrici e di illuminazione di reti industriali, urbane e rurali.

L'armadio KTP è diviso in tre scomparti da solide pareti divisorie in metallo. La cella con trasformatore e fusibili ad alta tensione e la cella RU-0,4 kV si trovano al livello inferiore, mentre l'armadio RU-10 (6) kV si trova al livello superiore.

La progettazione della sottostazione di trasformazione implica l'uso di sistemi di tenuta aria e cavi ad alta e bassa tensione. La sottostazione è installata su una piattaforma speronata e livellata o su una fondazione. Il KTP con presa d'aria è collegato alla linea tramite un sezionatore, installato sul supporto più vicino.

Sulle sezioni principali delle linee in cavo di edifici residenziali e pubblici sono installate unità di distribuzione di ingresso (ASU), che sono gli elementi finali della rete elettrica della città. È qui che di solito cade la linea di equilibrio tra servizi pubblici e consumatori.

I dispositivi di input sono dotati di fusibili e altri dispositivi di commutazione, il che consente di fornire una protezione affidabile delle reti elettriche cittadine dai danni causati da malfunzionamenti dei consumatori e la possibilità di scollegare i consumatori durante le riparazioni e i test preventivi.

Con l'introduzione nel 1980 di GOST 19734-80 "Dispositivi di immissione e distribuzione per edifici residenziali e pubblici", tutte le ASU sono state unificate e completate da pannelli standard.

Ad esempio, considera l'UVR-8503. La serie comprende 8 tipi di ingressi e 62 tipi di quadri di distribuzione, che ne consentono l'utilizzo in un set per tutti i tipi di edifici residenziali e pubblici con un numero diverso di linee di alimentazione e uscita. Nella composizione del pannello di ingresso 2VR-1-25 per l'alimentazione delle categorie II-III dei consumatori sono inclusi i seguenti elementi: un interruttore tripolare e fusibile tipo PN-2 in ogni fase, una lampada di illuminazione della macchina automatica AE-1031 e un condensatore per il sistema di soppressione dei disturbi.