О целесообразности внедрения шинопроводных систем. Экономическое обоснование

О целесообразности внедрения шинопроводных систем. Экономическое обоснованиеРост электрических мощностей — одна из главных проблем проектировщиков и энергети­ков не только промышленных предприятий, но и объектов гражданского строительства: админи­стративных и жилищных комплексов зданий, объединенных единой стилобатной частью, вы­сотных зданий, торгово-развлекательных центров (ТРЦ) и спортивных дворцов. Например, ТРЦ “Европейский” в Москве снабжают электроэнер­гией 13 двухтрансформаторных подстанций мощ­ностью 2 х 1600 кВА каждая. Особенно сложно осуществлять сопряжение силовых трансформа­торов встроенных подстанций с распределитель­ными шкафами типа ГРЩ, а также с единич­ными потребителями большой мощности (например, с чилерами, холодильными машина­ми, установками кондиционирования и насос­ными системами). Большие номинальные токи, токи КЗ, ограниченные пространственные зоны для прокладки коммуникаций обусловливают специфические требования к выбору системы транспорта электроэнергии. Традиционные кабель­ные соединения делают этот вид передачи весьма сложным вследствие значительных габаритов пере­дающих систем и повышенных потерь электро­энергии, а необходимость проведения мероприя­тий по обеспечению пожарной безопасности таких систем увеличивает стоимость их использования.

Современная мировая тенденция канализа­ции электроэнергии во вновь строящихся и ре­конструируемых сооружениях промышленного и общественного назначения — применение ши­нопроводных систем, повышенный интерес к которым обусловлен рядом факторов. В первую очередь это рост строительства многоэтажных и многофункциональных зданий, где требуется большая мобильность распределения энергии между этажами и на этажах, а также возросшие требования к безопасности строительства и экс­плуатации зданий. Большое значение имеет и внедрение индустриальных методов монтажа, намного ускоряющих темпы строительства.

Шинопровод оптимальный вариант для создания магистралей электроснабжения и сетей распределения электроэнергии практически на любом объекте) легко и быстро монтируется из готовых заводских модулей монтажником, про­шедшим минимальный инструктаж. Он пред­ставляет собой самонесущую конструкцию, на которую устанавливается необходимая электро­арматура, например, ответвительные устройства с аппаратурой защиты или без нее. При созда­нии сети освещения шинопроводы не только обеспечивают питание светильников любого вида, но и играют роль несущих конструкций. Длительность установки шинопровода со све­тильниками в несколько раз меньше, чем про­должительность установки светильников со стандартной кабельной разводкой, монтажом ответвительных коробок и разделкой в них про­водников.

По классу защищенности (IP55, IP65, IP68  по ГОСТ 14254—96) шинопроводы системы относятся к абсолютно безо­пасным устройствам: все токоведущие части изолированы и защищены не только от прямо­го контакта, но и от пыли и водяных струй. Шинопроводы не горючи (их внешние оболоч­ки и корпус выполнены из стали), поэтому в пожарном отношении безопаснее кабелей. В магистральных шинопроводах современного типа воздух внутри корпусов практически вытес­нен плотно сжатыми в пакет изолированными шинами. В распределительных шинопроводах, где проводники расположены на расстоянии друг от друга, установлены противопожарные перегородки. При возникновении пожара в зоне расположения шинопровода он до определенно­го времени остается работоспособным. Изоля­ционные материалы имеют повышенную (по отношению к кабелям) термостойкость, в их составе нет галогенов и хлорсодержащих ве­ществ. При пожаре эти материалы не выделяют токсичных газов или дыма, поэтому именно шинопроводы целесообразно использовать в аэ­ропортах, на вокзалах, в больницах, крупных спортивных сооружениях, театрах, цирках, шко­лах, супермаркетах, торговых центрах, отелях.

Благодаря своей компактности шинопровод занимает мало места при различных схемах компоновки сетей (магистральных, распредели­тельных и освещения). Его собирают из стан­дартных элементов заводского производства, ко­торые позволяют проектировщикам и строителям при токе, например, 2500 А обеспечить мини­мальный радиус изгиба и поворот трассы на 90 град. в двух плоскостях. Для кабельной сис­темы в таком случае потребуется значительно больше места.

Еще одним важным свойством шинопровода является возможность многократного использо­вания, что крайне актуально для многофунк­циональных, торговых и выставочных центров, где часто меняются оборудование и арендаторы. В случае необходимости перемещения розеток, изменения схем освещения или расширения торговых площадей шинопроводы в отличие от кабелей можно легко разобрать, перенести туда, где они требуются, вновь собрать и подклю­чить. Их применение актуально также для вре­менно строящихся зданий с последующим пере­носом в другое место, как это выполнялось на олимпийских объектах в Сочи.

При вертикальном расположении шинопро­водов с целью подачи и распределения электро­энергии по этажам в высотных зданиях они крепятся на опорные балки или перекрытия и не требуют специальных каналов, благодаря чему значительно экономится пространство. У шинопроводов нет такого эффекта, как “отека­ние” изоляции со временем, поэтому их можно монтировать в любом положении.

Шинопроводы не подвержены коррозии, поскольку корпуса выполняются из оцинкованной либо окрашен­ной стали или из алюминия. К их достоинст­вам по сравнению с кабелями можно отнести простоту проектирования, а также гибкость при создании будущих модификаций и возможном росте нагрузок.

Очевидны также эстетические и эргономиче­ские преимущества шинопроводов — их цвето­вая гамма и компактность играют решающую роль при распределении электроэнергии в круп­ных магазинах и развлекательных центрах. Не­маловажно и то, что в течение всего срока службы шинопроводов (более 25 лет) не требу­ется их специальное обслуживание. К сожале­нию, все эти преимущества раньше нивелирова­лись большей инвестиционной стоимостью, чем кабельных линий. Хотя нужно иметь в виду, что для последних дополнительно необходимы: лотки, элементы крепления лотков и кабелей на них, соединители, наконечники, ответвители или силовые кабельные муфты. Относительная стоимость этих элементов невысока, но времен- нь1 е затраты на их подготовку и монтаж приво­дят к значительному удорожанию кабельных систем. Кроме того, кабельные системы нужда­ются в постоянном обслуживании и контроле состояния контактных соединений.

К достоинствам шинопроводных систем сле­дует отнести то, что за счет перехода от ради­альных схем к магистральным значительно сни­жается число автоматических выключателей и, как следствие, сокращается количество панелей в ГРЩ или ВРУ. Снижение активных и индук­тивных сопротивлений при переходе с круглого сечения кабеля на плоские шины и минималь­ные расстояния между шинами значительно уменьшают скин-эффект и эффект близости. Поэтому потери активной энергии в шинопро­водных системах значительно ниже, чем в ка­бельных, у которых годовые эксплуатационные затраты на один объект могут быть выше на несколько миллионов рублей. Значения реак­тивной энергии в шинопроводах также меньше, значит, качество передаваемой энергии выше, поскольку меньше значение потерь напряжения. В связи с указанным рядом с шинопроводами можно прокладывать кабели информационных систем. Известно, что металлические предметы отталкиваются от кабельного пучка под воздей­ствием его сильного электромагнитного поля, но притягиваются к намагничиваемому каркасу ГРЩ. В конструкциях современных шинопро­водов такого явления не наблюдается, посколь­ку электромагнитное поле скомпенсировано внутри шинопровода.

К сожалению, многие организации продол­жают предусматривать в проектных решениях кабельные присоединения на участке трансфор­матор — ГРЩ в встроенных и пристроенных ТП из-за повышенной инвестиционной стоимо­сти шинопроводов. Однако следует учесть, что при высокой разнице в стоимости потерь элек­троэнергии некоторое удорожание окупится в течение первых 4 — 5 лет их эксплуатации.

Необходимо отметить, что сегодня инвесто­ры, осуществляющие строительство особо важ­ных объектов и сооружений, стараются приме­нять новейшие технологии и в инженерном обеспечении строек, например, продукцию НТЦ Энерго-Ресурс шинопроводы типа “сендвич”, отвечающие самым высоким требованиям.

 

Экономичеcкое обоснование применения шинопровода заключается не в сравнении шинопровода с кабелем «лоб в лоб». Потому, что в прямом сравнении 1м шинопровода явно проигрывает в цене 1м кабеля. Но такое сравнение не отражает действительных затрат при инсталляции кабелем или шинопроводом. Необходимо сравнивать полную смету трудозатрат и материалов для подключения.

 Энергораспределение кабелем, затраты:

  • кабель;
  • лотки;
  • расходные материалы -муфты, наконечники, инструмент для обжима (высокая квалификация и ответственность), приспособления для протяжки и т.д.;
  • работа по монтажу (человеко/часы);
  • цена ГРЩ;
  • есть вероятность вандализма или хищения кабеля.

Следует учесть что все расходные материалы поставляются на объект с запасом, что также увеличивает затраты.

Энергораспределение шинопроводом:

Секции шинопровода и крепежные элемены поставляются на обект комплектно с подробными инструкциями по сборке. Работы по монтажу шинопровода стоят значительно дешевле за счет меньшего числа занятых и отсутствия подготовительных операций. НТЦ ЭНЕРГО-РЕСУРС прислылает на объект специалистов для замеров трассы до производства и поставки шинопровода и для проведения шеф-монтажа после поставки шинопровода на объект. Для безошибочной сборки шинопровода не требуются монтажники высокой квалификации, процедура сборки занимает минимальное время.

Низкие значения сопротивлений в шинных системах способствуют снижению потерь активной энергии и ограничивают рост реактивной энергии в эксплуатации, по сравнению с кабельными системами.

Что касается стоимости ГРЩ и это очень существенно, цена ГРЩ ниже за счет децентрализации (возможно вообще отказаться от ГРЩ, только вводные автоматы для защиты) – уменьшается количество устанавливаемых в ГРЩ автоматов и это приводит к уменьшению размеров и стоимости ГРЩ. Автоматические выключатели выносятся из распределительного щита и устанавливаются в блоках отбора мощности  шинопровода, ближе к конечным потребителям.

Пример электрораспределения на этаже:

О целесообразности внедрения шинопроводных систем. Экономическое обоснование

Объективно, при малом количестве потребителей и на токи до 1000 А кабельная инсталляция будет более выигрышной по цене в сравнении с шинопроводом. Но на токи более 1000А и с большим количеством потребителей шинопровод будет по цене более выгоден, причем с увеличением величины тока разница по цене будет увеличиваться.

Только составив две сметы по всем вышеперечисленным параметрам, можно получить объективную экономическую оценку целесообразности применения шинопроводов или кабеля в конкретном проекте.

 

По теме

Что такое шинопровод. Типы, изоляция, конструкции

Монтаж шинопровода

Шинопроводы магистральные и распределительные в алюминиевом корпусе на токи 250А – 7500А

Шинный мост до 7500 А

X