无线电电子与电气工程百科全书
第七节 特殊装置的电气设备 电热装置。 一般要求 无线电电子与电气工程百科全书 / 电气装置安装规则 (PUE) 7.5.8。 主要设备和辅助机构的受电器类别以及电气部件的冗余量应根据 ETU 的具体情况以及现行 ETU 标准、规范和规则的要求来确定向其供应水、气体、压缩空气、在工作室或稀薄层中产生和维持压力的设备和系统。 III类建议包括ETU车间和非批量生产场所的电接收器:锻造、冲压、压制、机械、机械装配和涂装; 工具、焊接、混凝土预制件、木工及木工、实验、修理等车间及场地(部门、车间)以及实验室、检测站、车库、仓库、办公楼。 7.5.9。 ETS,将电能以低、高、中高频或超高频的直流、交流电转换为热能,建议直接或通过独立炉(电源)连接到通用供电网络的转换器供电。 ,转换器)变压器。 电炉(电源)变压器或自耦变压器也建议配备电弧炉工频ETU(无论其电压和功率)和电炉安装1) 工作电压与通用电网电压不同的感应炉和电阻炉,或单相感应炉和电阻炉,单位功率为 0,4 MW 或以上,三相炉 - 1,6 MW 或以上。 转炉、炉(转)变压器(自耦变压器)一般应根据工艺流程的要求设置二次电压,ETU的一次电压应考虑技术和经济可行性来选择。 通常,当工艺条件需要时,炉变压器(自耦变压器)和转换器必须配备电压调节装置。 1. 这里以及第 7.5 章的进一步内容。 XNUMX、除电炉外,我们还指电加热装置。 7.5.10. 每个 ETU 的初级电路通常应包含以下开关和保护装置,具体取决于主电源频率的电压:
要将功率小于 1 kW 的电热设备连接到高达 1 kV 的电网,允许在输入端使用插入式可拆卸触点连接,连接到线路(主线路或径向线路)、保护装置其中安装在电源(照明)点或面板中。 在电压1kV及以下的ETU一次回路中,允许使用不带灭弧触头的刀开关作为引导开关器件,前提是空载开关。 电气装置中用于操作保护目的的电压高于 1 kV 的开关通常必须执行打开和关闭电热设备(炉或设备)的操作,具体取决于其操作的操作特性以及短路和保护。异常操作条件。 电压高于1 kV ETU的操作开关必须执行操作和部分保护功能,其范围在具体设计中确定,但不应具有短路保护(无法消除的操作短路除外)如果炉子的自动控制系统发生故障,则必须执行安全开关。 1kV以上电压的操作保护和操作开关既可安装在炉变电站,也可安装在车间(工厂等)配电装置中。 允许安装一个安全开关来保护一组电热装置。 7.5.11. 在电压高于 1 kV、平均每天开关操作次数为 XNUMX 个或更多开关操作的电路中,必须使用具有更高机械和电气耐磨性且满足现行标准要求的特殊开关。 7.5.12. 建议将连接到通用电网的多个单相电接收器的电负载分布在网络的三相之间,以便在所有可能的操作模式下,由负载引起的电压不对称一般来说,不超过现行标准允许的值。 如果在与单相电接收器 ETU 的通用网络的选定连接点不满足这种条件,同时(根据技术和经济指标)将这些电接收器连接到对于更强大的电网(即具有更高短路功率的网络点),建议为ECU配备巴伦装置或参数电流源,或安装开关装置,借助它们可以在三相网络的各相之间重新分配单相电接收器的负载(如果在运行期间不经常发生不对称)。 7.5.13. 一般来说,ETA的电力负载不应在通用电网中引起不满足当前标准要求的非正弦电压曲线。 如有必要,建议为电炉降压站或换流站或车间(工厂)变电站配备较高谐波(有时甚至较低谐波)的滤波器,或采取其他措施减少电网电压曲线的畸变。电网。 7.5.14. 接入通用电网的ETU的功率因数一般不应低于0,98。 单机容量0,4MW及以上的电潜泵,其自然功率因数低于规定值,建议配备单独补偿装置,如果群补的优势明显,则不应将其纳入电潜泵中。可行性研究。 7.5.15。 对于连接到通用电网的EPU,采用电容器组作为补偿装置,电容器的连接方式(与电热设备并联或串联)原则上应根据技术和经济选择计算、安装感性负载变化的性质以及电压曲线的形状,由高次谐波的组成决定。 7.5.16。 炉变(含换流站)电压,包括厂内变电站,所装变压器、自耦变压器、换流器或电抗器的台数、功率,干式、充油或充环保不燃液体,高度(标记)相对于建筑物首层楼板的位置,不同变电站的充油设备室之间的距离不受限制,只要只有两个室(两个房间)具有炉充油设备变电站或换流站可位于附近,并由具有第 7.5.22 条承重墙规定的耐火极限的墙隔开; 与位于同一行的相似两个的距离1) 总数不超过1,5个的牢房(室),其宽度不得小于4m;数量较多的,每XNUMX个牢房(室)后应设置至少XNUMXm宽的通道。 1. 或一,其总数为三或五。 7.5.17。 在变电所充油设备下,应建设以下设施:
根据 SNiP 9-12,集油罐必须位于地下并位于建筑物外部,距离 I-II 级耐火等级墙壁至少 21 m,距离 III-IV 耐火等级墙壁至少 01 m -97“建筑物和构筑物的消防安全”。 储油器上应覆盖金属篦子,其上铺一层经过清洗的筛分砾石或颗粒为30~70毫米的无孔碎石,厚度至少为250毫米。 7.5.18。 不允许将经常有人使用的房间布置在接油装置下方。 在它们下方,ETU控制面板只能位于具有防护防水天花板的单独房间中,即使任何油接收装置泄漏的可能性很小,也可以防止油进入控制室。 必须能够系统地检查天花板防水;其耐火极限至少为0,75小时。 7.5.19。 地下收集罐的容量必须不小于安装在该室中的设备中的油品总体积,并且当多个室连接到收集罐时,不小于其中一个室中最大的油品总体积。 7.5.20。 连接储油器与地下储罐的泄油管内径按下式确定 式中,M为位于该储油器上方的室(室)内的设备中的油质量,t; n是从储油罐到地下储罐敷设的管道数量。 该直径必须至少为 100 毫米。 储油器侧面的排油管必须用黄铜或不锈钢制成的可拆卸网孔封闭,网孔尺寸为 3x3 毫米。 如果需要转弯,管道的弯曲半径必须至少为管道直径的五倍。 在水平部分,管道朝向储罐的坡度必须至少为 0,02。 在任何情况下,排油至地下收集罐的时间应小于0,75小时。 7.5.21. 装有充油电气设备的室(室),首层及以上的单元(室)油总量超过10吨时,应设置自动灭火系统;首层及以上的单元(室)油总量超过0,6吨时,应设置自动灭火系统。 )位于一楼下方。 这些灭火系统除了自动之外还必须具有手动启动模式(本地 - 用于测试和远程 - 从 ETU 控制面板)。 如果这些室(室)内的油总量分别低于10吨和0,6吨,则必须安装火灾报警器。 7.5.22. 当在车间内炉(包括变流器)变电站的室内或另一个单独的房间(单独的房间-室外)安装ECU的电气设备时,不允许将ECU的电气设备与其内的油量超过 60 千克(根据第 4.2 章规定位于建筑物外部的情况除外) 根据 SNiP,其建筑结构(取决于给定房间内的油量)必须具有至少 I 级的耐火极限21 年 01 月 97 日。 7.5.23。 ETU设备,无论其额定电压如何,只要其设计满足该房间的环境条件,都可以直接放置在生产场所中。 同时,在场所的爆炸、火灾危险和室外区域,只允许放置具有针对该环境标准化的防爆等级和类型或适当的外壳防护等级的 ETS 设备。 设备本身和围栏的设计和位置必须确保人员的安全,并排除设备机械损坏以及人员意外接触载流和旋转部件的可能性。 如果电炉、电加热装置或被加热产品的长度导致用栅栏围住载流部件会导致设计显着复杂化或使设备维修变得困难,则允许在其周围安装栅栏。炉子或整个设备的高度至少为 2 m,并有阻挡,以防止在设备关闭之前打开门。 7.5.24。 电压至1,6kV及以上的电力电气设备,与一台ETU(电炉变压器、静态变流器、电抗器、电炉开关、隔离开关等)相关,以及电炉变压器和变流器的液压驱动和冷却系统的辅助设备(泵、闭式水和油水冷却系统、热交换器、吸收器、风扇等)可以安装在公共腔室中。 规定的电气设备必须具有开放式载流部件的围栏,并且开关装置的驱动器的操作控制必须放置在室外。 在合理的情况下,建议多个 ETU 的电气设备位于公共电气室,例如符合第 5.1 章要求的电气机房。 XNUMX. 7.5.25。 建议将变压器、转换装置和 ETU 装置(电动发电机和静态离子和电子装置,包括半导体装置和灯发生器)放置在距电炉和与其连接的电热装置(装置)尽可能小的距离处。 在室内没有其他设备的情况下,从炉变压器最突出的部分(距地面高度不超过 1,9 m)到变压器室墙壁的最小净距离建议采用:
当电炉变压器和其他设备一起安装在公共室中时(按照7.5.24),通道的宽度和设备之间以及设备与室壁之间的距离建议为比规定值大10-20%。 7.5.26。 这些装置必须配备联锁装置,以确保这些装置的电气设备和机构的安全维护,以及操作切换的正确顺序。 位于机柜电气室外部的门,以及带有可触摸带电部件的室(室)的门,只有在装置断电后才能打开;门必须有一个锁,用于消除装置上的电压。安装无时间延迟。 7.5.27。 该装置必须配备符合第 3.1 章的保护装置。 3.2 和 7.5.46。 电弧炉和电阻电弧炉的保护必须按照 7.5.54 中规定的要求进行,感应炉 - 7.5.38 中规定的要求(另见 XNUMX)。 7.5.28。 通常,EPU 应具有电气操作模式的自动调节器,但 EPU 除外,因为技术或技术和经济原因,在 EPU 中使用它们是不切实际的。 对于必须考虑交流电流进行电气调节(或过载保护)的装置,电流互感器(或其他传感器)通常应安装在低压侧。 在二次电流引线中电流值较大的ETS中,可以在较高电压侧安装电流互感器。 而且,如果电炉变压器具有可变变比,建议使用配套装置。 7.5.29。 必须安装测量仪器和保护装置以及 ETD 控制装置,以排除其过热(由于热辐射和其他原因)的可能性。 通常,ETU 的电路板和控制面板(设备)应位于可以监控装置中进行的生产操作的位置。 炉子倾斜驱动控制装置手柄的运动方向必须与倾斜方向相对应。 如果 ETU 尺寸较大且控制面板的视野不足,建议提供光学、电视或其他设备来监控过程。 如有必要,应安装紧急按钮,以远程关闭整个装置或其各个部分。 7.5.30。 在 EPU 的控制面板上,应提供操作开关装置的开和关位置信号(见 7.5.10),在单位功率为 0,4 MW 或以上的装置中,建议还提供操作开关装置的开和关位置信号。输入开关装置的位置。 7.5.31. 工频1,5kA以上电流及高中、高频、超高频电流选择ETU母线截面时,包括高次谐波滤波电路、无功稳定电路(晶闸管-电抗器)组 - TRG),应考虑总线(电缆)横截面上以及各个总线(电缆)之间的电流分布不均匀。 ETU 电流导体(特别是二次电流导体 - 电炉的“短网络”)的设计必须提供:
单母线和线路周围(特别是当它们穿过钢筋混凝土隔板和天花板时,以及建造金属支撑结构、防护屏等时)不应有闭合金属电路。 4kA以上工频电流和高中、高频、超高频电流的导体不应敷设在建筑物、构筑物的钢结构构件附近。 如果这种情况无法避免,那么相关的建筑构件就必须使用非磁性和低磁性材料,并通过计算检查其电力损失和加热温度。 如有必要,建议提供屏幕。 对于频率为 2,4 kHz 的交流电流导体,不建议使用由磁性材料制成的紧固部件,对于频率为 4 kHz 或更高的交流电流导体,不允许使用磁性材料制成的紧固部件,但母线连接点与水冷式连接点除外元素。 此类导体的支撑结构和保护屏(同轴导体的结构除外)必须由非磁性或低磁性材料制成。 考虑到电流加热和外部热辐射,母线和接触连接的温度通常不应超过 90 ℃。 在二次电流引线的改造安装中,在合理的情况下,铜母线允许的温度为 140 ℃,铝母线允许的温度为 120 ℃,而母线连接应采用焊接。 给定电流负载和环境条件下的最大母线温度必须通过计算进行检查。 如有必要,应提供强制风冷或水冷。 7.5.32. 在具有安静操作模式的电炉和电加热装置的装置中,包括电弧间接作用、等离子、电阻电弧加热(见 7.5.1)、电弧直接作用 - 真空电弧(也称为双桨)、感应和介电加热,电阻直接和间接加热,包括ESR、ESL和ESR、电子束、离子和激光用于二次电流引线的刚性导体,通常应使用铝或铝合金制成的轮胎。 对于具有冲击载荷的电炉装置,特别是炼钢、炼铁电弧炉的二次供电刚性部分,建议使用机械强度和疲劳强度较高的铝合金母线。 建议多极母线组交流电路中二次电源的刚性导体与不同相或电流正反方向的并联交流电路叠层。 高中频刚性单相导体推荐采用叠层同轴导体。 在合理的情况下,允许用铜制造次级电流引线的刚性导体。 电炉运动元件上的软导体宜采用软铜电缆或软铜带。 对于工频6kA及以上电流以及高中高频任意电流的软导线,建议使用水冷软电缆。 7.5.33。 推荐的允许连续电流在负载下给出:来自矩形母线层压封装的母线的工频电流 - 在表中。 7.5.1 - 7.5.4,来自两个矩形母线的电流导体的高中频电流 - 见表。 7.5.5 - 7.5.6 和来自两个同心管的同轴电流导体 - 表中。 7.5.7 - 7.5.8,ASG 品牌电缆 - 表中。 7.5.9 和 SG 品牌 - 表中。 7.5.10. 表中的电流考虑了环境空气温度 25 ℃、矩形母线 - 70 ℃、内管 - 75 ℃、电缆芯 - 80 ℃(其他环境温度的修正系数在《电气》第 1.3 章中给出)安装代码)。 工业频率水冷刚性和柔性导体的推荐电流密度:铝和铝合金 - 最高 6 A/mm2,铜 - 最高 8 A/mm2。 此类导体以及高中、高频和超高频的类似导体中的最佳电流密度应以降低的成本最小的方式选择。 对于高中频线路,除电流导体外,建议使用专用同轴电缆(另见7.5.53) 同轴电缆 KVSP-M(额定电压 2 kV)设计用于以下允许电流:
根据环境温度,为 KVSP-M 电缆设置以下负载系数 kн:
表7.5.1 铝矩形母线叠片封装单相导体工频允许连续电流 1), 2), 3)
1.表中。 7.5.1 - 7.5.4 电流是针对安装在边缘的未涂漆轮胎给出的,对于高度为 30 毫米的轮胎,轮胎之间的间隙为 300 毫米;对于高度为 20 毫米或更小的轮胎,轮胎之间的间隙为 250 毫米。 2、涂有油漆或瓷漆的铝母线的允许连续电流负载系数(k)(见表7.5.1和7.5.3):
3、合金AD31T-0,94、合金AD31T-0,91轮胎的许用连续电流负荷降低系数。 表 7.5.2。 由矩形铜母线层压封装制成的单相母线允许的长期工频电流*
* 见表注。 7.5.1. 表 7.5.3。 铝制矩形母线层压封装三相母线的长期允许工频电流*
*厘米。 注意表。 7.5.1. 表 7.5.4。 由矩形铜母线层压封装制成的三相母线允许的长期工频电流*
*厘米。 注意表。 7.5.1. 表 7.5.5。 两根铝制矩形母线增强中频导体的允许连续电流 1), 2), 3)
1. 表中。 7.5.5和7.5.6电流是针对计算厚度等于1,2电流穿透深度的未涂漆母线给出的,当母线安装在边缘并水平放置时,尖钉之间的间隙为20mm。 2、允许连续电流的导体母线厚度见表。 7.5.5和7.5.6,必须等于或大于计算值; 应根据轮胎机械强度的要求,从标准或规范给出的品种中选择。 3. 电流穿透深度 h(采用铝母线)取决于交流电频率 f:
表 7.5.6。 两根铜矩形母线导体增中频长期允许电流 1),2)
1. 铜棒的电流穿透深度 h,取决于交流电的频率 f:
2. 另见表注 1 和注 2。 7.5.5。 表 7.5.7。 两根铝同心管高中频导体长期允许电流 1)
1.表中。 7.5.7 和 7.5.8 电流载荷是针对壁厚为 10 mm 的未涂漆管道给出的。 表 7.5.8。 两根铜同心管导体增中频允许连续电流*
* 见表注。 7.5.7. 表 7.5.9。 单相负载电压 1 kV 时 ASG 品牌增高型中频电缆的长期允许电流 1)
1. 电流负载根据用途给出:三芯电缆“正向”为一芯,“反向”为两芯,四芯电缆“正向”和“反向”为- 各两芯,交叉排列。 表 7.5.10。 SG品牌高中频电缆单相负载电压1kV时的长期允许电流*
* 见表注。 7.5.9. 7.5.34。 额定电流为10kA或以上的刚性ETS母线槽在短路电流下的动态电阻的计算必须考虑到母线匝和交叉处电磁力可能增加的情况。 当确定这种导体的支撑件之间的距离时,必须检查部分或完全谐振的可能性。 7.5.35。 对于电热装置的电流导体,在1kV以下工业、低频和高中频的直流和交流电路中,作为母线组及其之间的垫片的绝缘支撑,建议使用垫或板(板)由未浸渍的石棉水泥制成,在电压为 1 至 1,6 kV 的电路中 - 由 getinax、玻璃纤维或耐热塑料制成。 在合理的情况下,此类绝缘材料也可在高达 1 kV 的电压下使用。 在干燥无尘的房间内,电压高达 500 V 时,允许使用浸渍(在干油中煮沸)的山毛榉木或桦木。 对于冲击载荷急剧变化的电炉,支撑件(压缩件、垫片)必须具有抗振性(有效电流值的波动频率为 0,5-20 Hz)。 工频1,5kA及以上交流电、高中、高、超任意电流的母线槽母线包夹紧金属件推荐采用无磁钢片弯U形型材。 -高频。 还允许使用焊接型材和硅铝零件(重型多带包装的夹具除外)。 对于压缩,建议使用非磁性铬镍、铜锌(黄铜)合金制成的螺栓和螺柱。 对于1,6kV以上的导体,宜采用瓷或玻璃支撑绝缘子作为绝缘支撑,在工频1,5kA及以上电流及高中、高频、超高频的任何电流下,绝缘子金具、一般来说,应该是铝。 绝缘子配件必须采用非磁性(低磁性)材料制成或采用铝屏保护。 位于工业场所的电热装置的二次电流引线的矩形或管状导体的总线封装的不同极性(不同相位)总线之间的绝缘介电强度水平必须符合某些类型(类型)的标准和/或规范电炉或电加热装置。 如果没有此类数据,则在调试安装时,必须根据表提供参数。 7.5.11. 作为提高运行可靠性和确保绝缘电阻标准化值的附加措施,建议使用绝缘漆或胶带对受压位置的二次电流引线母排进行额外绝缘,并安装耐热和机械耐热的绝缘垫片不同相位(不同极性)的补偿器之间。 表 7.5.11。 二次电流引线导体的绝缘电阻
* 绝缘电阻应在变压器、变流器、开关器件、电阻加热器等端子上断开电流导体,用兆欧表在1,0或2,5kV电压下用水冷系统的电极和软管测量已删除。 7.5.36。 刚性直流或交流电流导体的不同极性(不同相位)母线之间的净距离必须在表中规定的限值内。 7.5.12,并根据其电压标称值、电流类型和频率确定。 表 7.5.12。 二次电流引线母线间距1)
1、轮胎高度可达250毫米; 高度较高时,距离应增加5-10毫米。 2. 灰尘不导电。 7.5.37。 在安装直接电阻加热装置、直接加热电弧炉和联合加热的房间内使用的桥式、悬挂式、悬臂式和其他类似起重机和葫芦——带有自烧结电极旁路且无需关闭装置的电阻电弧炉必须具有绝缘垫圈(确保三级绝缘,每级电阻至少为 0,5 MOhm),排除将装置的带电元件连接到地面的可能性(通过提升和运输机构的钩子或电缆)。 7.5.38。 电热装置的设备、装置和其他元件的引入冷却系统的设计必须考虑到监视冷却系统状态的可能性。 建议安装以下继电器:压力、射流和温度(最后两个 - 在由其冷却的元件的水出口处),其工作信号。 如果冷却水流中断或过热可能导致 ETD 元件紧急损坏,则必须提供装置自动关闭功能。 水冷却系统——开放式(来自供水管网或企业循环供水管网)或封闭式(带热交换器的双回路)、单独或成组——必须根据标准中规定的水质要求进行选择或电热安装设备技术规范。 具有开环冷却系统的电热装置的水冷元件必须设计为最大 0,6 MPa 和最小 0,2 MPa 的水压。 如果设备的标准或技术规范没有规定其他标准值,则水质必须满足要求:
建议通过集水和抽水装置提供冷却水的再利用,以满足其他技术需求。 在使用循环供水网络中的水的电热装置元件的冷却系统中,建议提供机械过滤器以减少水中悬浮颗粒的含量。 选择单独的闭式水冷系统时,建议提供不带备用泵的二次水循环回路,以便在运行泵出现故障时,可以使用供水管网的水来满足紧急停机所需的时间。设备。 当使用一组闭式水冷系统时,建议安装一台或两台备用泵,并自动启动备用泵。 7.5.39。 当用水流过流动或循环系统来冷却可能通电的电热装置的元件时,必须提供绝缘软管(套管),以防止通过管道消除对操作人员的潜在危险。 软管的进水端和排水端必须有金属配件,如果没有围栏,则必须接地,防止机组开机时人员接触。 不同极性的绝缘水冷软管连接元件的长度至少必须在设备制造商的技术文件中规定; 如果没有此类数据,建议采用长度等于: 在额定电压高达 1,6 kV 时,对于内径不超过 1,5 mm 的软管至少为 25 m,对于内径为 2,5 mm 的软管至少为 25 m超过1,6毫米; 额定电压高于 2,5 kV 时分别为 4 和 XNUMX m。 如果软管和废水管之间存在间隙并且水射流自由落入漏斗中,则软管的长度不标准化。 7.5.40。 ETU 的设备需要在距离房间地面 2m 或以上的高度进行操作维护,应设有工作平台,并用栏杆围起来,并设有永久性楼梯。 不允许使用可移动(例如伸缩)的梯子。 在人员可以接触设备带电部分的区域,平台、栅栏和楼梯必须由防火材料制成,并涂有不会扩散燃烧的介电材料。 7.5.41. 含油60公斤及以上的电热设备液压驱动系统的泵蓄能器和油压装置必须安装在能保证紧急排油并满足7.5.17~7.5.22要求的房间内。 7.5.42. 在 70 kPa 以上压力下运行的电热装置中使用的容器、使用压缩气体的设备以及压缩机组必须符合俄罗斯 Gosgortekhnadzor 批准的现行规则的要求。 7.5.43。 通常,必须将初级真空泵排气中的气体排除到外部;只有在不违反工作区域空气卫生要求的情况下,才允许将这些气体释放到生产和类似场所中(SSBT GOST 12.1.005) .88-XNUMX)。 查看其他文章 部分 电气装置安装规则 (PUE). 读和写 有帮助 对这篇文章的评论. 科技、新电子最新动态: 用于触摸仿真的人造革
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