Преимущества шинопроводных систем перед кабельными разводками

шинопровод

Силовые электрические шинопроводы являются альтернативой кабельным линиям. При грамотном проектировании, суммарные затраты на закупку и монтаж силовых электрических шинопроводов оказываются ниже, чем затраты на закупку и монтаж необходимого количества кабелей. Экономический эффект от применения силовых электрических шинопроводов по-сравнению с электрическим кабелем особенно заметен при номинальной силе тока линии свыше 1000, А, а при вертикальном расположении трассы — начиная с 630 А.

Применение шинопроводов вместо кабелей снижает потери электрической энергии. Во-первых, линия, выполненная шинопроводом, как правило, имеет меньшее полное электрическое сопротивление, чем эквивалентная кабельная линия той же мощности, что обеспечивает меньшее падение напряжения на пути от источника к потребителю и положительно влияет на коэффициент мощности. Во-вторых, конструкция шинопровода такова, что минимизирует негативное влияние скин-эффекта и эффекта близости проводников.

Преимущества шинопроводов перед кабельными разводками:

1) Шинопроводные системы имеют компактную конструкцию. Компактность конструкции обеспечивается расположением надежно изолированных и плотно сжатых плоских проводников внутри кожуха. Шинные системы требуют меньше места, чем кабельные системы, в особенности при нагрузках в несколько сотен или тысяч ампер.

Экономия места достигается за счет того, что шинопровод может точно повторять геометрию стен и потолков помещения. В случае применения шинопровода возможно выполнять повороты трассы под углом 90 градусов., а в случае с применением кабеля необходимо выдерживать минимально допустимые радиусы изгиба, что приводит к нерациональному использованию дорогостоящих площадей под размещение кабельных трасс.

Габариты современного изолированного пятипроводного (3L+N+PE) шинопровода сендвич-типа на ток 5000А не превышают 160х550мм (ШхВ). Таблица ниже показывает какое количество кабелей и сколько места понадобилось бы для передачи эквивалентной мощности кабелем:

Тип кабеля/ шинопроводаКоличество жилПлощадь трассы
в поперечном сечении
Площадь участка
поворота, вид сверху
1х185 mm2 Al5 х 201,5 м21,2 м х 1,2 м = 1,44 м2
1х185 mm2 Cu5 х 131,2 м21,2 м х 1,2 м = 1,44 м2
1х240 mm2 Cu5 х 110,9 м21,2 м х 1,2 м = 1,44 м2
Шинопровод 5000А  Al 160х550 мм10,09 м20,026 м2

Кроме того, не следует забывать о сложностях с установкой концевых муфт, заведением и подключением большого количества кабелей к электрическому щиту или трансформатору. Следует также учитывать необходимость согласования длин в каждом фазном пучке и укладки их «змейкой».

2) Плотно сжатые шины, заключенные в металлический корпус с хорошо развитой поверхностью, способны хорошо отводить выработанное тепло на стенки кожуха и от него в окружающую среду. Охлаждение лучше, чем в кабельных системах. В кабелях относительно толстый слой изоляционного пластиката вокруг жил препятствует передаче тепла к поверхности.

3) Модульная конструкция шинных систем позволяет применять ее в зданиях или сооружениях любого типа и любой конфигурации, но в отличие от кабельных, шинные системы можно легко изменять, дополнять или переносить в другое помещение, здание и устанавливать заново без особых капитальных затрат. Модульная конструкция шинных систем отличается гибкостью и мобильностью.

4) Шинные системы отличаются современным и эстетичным внешним видом.

5) Шинные системы не горючи, не являются огнепроводными и не выделяют при пожаре вредные газы (галоген, и т.п.). Кабельные системы могут возгораться и содействовать распространению пожара в зданиях. В условиях пожара шинопроводы с негорючей, термостойкой и даже с воздушной изоляцией способны обеспечить подачу электроэнергии к жизненно важному оборудованию (лифты, системы дымоудаления и пожаротушения) более длительное время, чем кабели, которые выходят из строя после расплавления изоляции и контакта жил с материалом лотков.

Даже шинопроводы с горючей изоляцией, в силу ее малой массовой доли в конструкции, не создают дополнительной пожарной нагрузки на конструкции здания и не вносят сколько-нибудь заметного вклада в задымление помещений.

6) Шинные системы не имеют эффекта образования тяги при возгораниях благодаря компактности конструкции, либо – вмонтированным внутренним противопожарным перемычкам, и наличия огнестойких барьеров, что особенно необходимо в высотных зданиях и торговых центрах.

7) Монтажная готовность шинных систем значительно выше, чем у кабельных систем. Это обеспечивает значительно более низкую стоимость монтажа и меньшее время использования рабочей шины на монтаже. Преимущество шинопроводов при выполнении монтажных работ в том, что шинопровод — это жесткая самонесущая конструкция, которая может быть подвешена либо на шпильках и С-образных профилях к перекрытию помещения, либо на кронштейнах, закрепленных на стенах или колоннах. Трудозатраты по устройству несущих конструкций для шинопровода оказываются многократно ниже чем устройство необходимого количества кабельных лотков для размещения кабелей, передающих эквивалентную мощность.

При монтаже вертикальной трассы (особенно при большом перепаде высот) шинопроводы лишены эффекта сползания вниз изоляции жилы кабеля или наоборот утапливания жил кабеля в изоляцию, хорошо известной службам эксплуатации высотных объектов. В шинопроводах отношение веса изоляционной массы к весу токоведущих шин ниже, чем у кабеля. Благодаря этому полная масса шинопровода вместе с системой крепления оказывается меньше чем масса эквивалентного количества кабелей и системы кабельных лотков.

8)   На стадии проектирования здания с использованием шинных систем:

  • Уменьшается количество кабельных лотков,
  •  Уменьшается число распределительных щитов, становится возможным подключение нагрузок (от механизмов, на этажах, и т.д.) Напрямую от ответвительных коробок,
  •  Уменьшаются размеры главных распределительных щитов,
  •  Уменьшается число автоматических выключателей,
  •  Исключаются многие аксессуары, используемые для кабельных систем,
  •  Упрощается разработка и сокращается время разработки проекта.
  •  Автоматизированный дополнительный дизайн-проект, кроме наглядности, уточняет состав элементов системы и спецификацию проекта.

9) Жесткая конструкция элементов системы обеспечивает повышенную устойчивость к воздействию короткого замыкания по сравнению с кабельными системами (например, для шины 3000А: 264 кА амплитудное и 120 кА термическое значение тока К.З.).

10)  Минимальное расстояние между осями проводников, снижает индуктивное сопротивления, а плоская, относительно тонкая шина, способствует оптимальному распределению плотности тока в ней (эффект вытеснения при больших нагрузках тока к поверхности, столь присущий кабельным системам, минимален), что снижает активное сопротивление. В результате низких значений сопротивлений и импеданса, потеря напряжения при одной и той же длине в шинных системах значительно ниже, чем в кабельных системах.

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

12)  Компактность конструкции и металлический кожух обеспечивают значительно более низкое электромагнитное поле вокруг шинной системы по сравнению c кабельной. Шинные системы высокой нагрузки (4000 А – 5000 А) могут быть благополучно установлены вблизи информационных кабелей и не создавать электромагнитных помех в информационной системе.

13)  Как правило, при особенно высокой силе тока используются несколько кабелей для одного фазового соединения, где кабели могут отличаться как по длине, так и по месту расположения и присоединения. Шинные системы исключают разницу в длине между прводниками, имеют точные параметры активного и индуктивного сопротивления и обеспечивают равную, в максимально возможной степени, нагрузку на каждой фазе. Кабельные системы не могут быть строго параметрированы.

14)  С шинной системой электроэнергия легко, экономично и безопасно распределяется на линии при помощи ответвительных коробок, в местах, где это необходимо. Расположение данных ответвительных коробок можно легко и безопасно изменять при необходимости в дальнейшем. Кроме того, всегда имеется возможность увеличения числа ответвительных коробок.

15)  Шинные системы состоят из полностью сертифицированных стандартных элементов, где все предусмотрено для исключения ошибок людей. К примеру, ответвительные коробки или вилки являются испытанными и сертифицированными частями шинной системы и соответствуют всем требованиям безопасности. Надежность присоединения всех ответвительных коробок стандартизирована и не зависит от монтажа. Безопасность соединений кабельных систем зависит от опыта монтажника.

16) Шинные системы не могут быть повреждены различными грызунами, чему препятствует металлический кожух, в отличие от не защищенных кабельных систем.

ВЫВОД: Учитывая вышеперечисленные факты, шинопроводы имеют значительные преимущества перед кабелями, такие как: улучшенные электрические характеристики, упрощенные и, вместе с тем, надежные схемы распределения электроэнергии, минимальные пространственные объемы, быстроту установки и снижение расходов времени на монтаже, гибкость и трансформируемость системы, различные виды высокой степени защиты, легкость в обслуживании и экономию электроэнергии в эксплуатации.

При сравнении полной сметной стоимости системы электроснабжения с кабельной разводкой и с применением шинопровода одного и того же потребителя, стоимость монтажа и материалов шинопроводной системы не только не превышает стоимость кабельной разводки, но в ряде случаев гораздо ниже, а учитывая фактор времени, шинопроводы просто незаменимы.

Применение современных технологий при производстве шинопровода позволяет создавать эффективную, компактную, надежную систему электроснабжения на напряжение до 1000 В на следующих категориях объектов: бизнес-центры и офисные центры, жилые комплексы, гостиницы, муниципальные учреждения, торгово-развлекательные комплексы, спортивные сооружения, выставочные комплексы, музеи и театры, заводы и производственные предприятия, склады, объекты генерации, научно-исследовательские институты и центры, военные предприятия, аэропорты и вокзалы.

В зависимости от конструкции шинопроводы бывают:

  • шинопроводы с воздушной изоляцией (так называемые шинные мосты открытого и закрытого типов). Корпус шинопровода выполняется из стали, шины располагаются на опорных изоляторах, между шинами воздушный зазор. Сверху корпус шинопровода может накрываться крышкой, либо остается открытым. Это самый древний тип шинопровода и шинного моста;
  • шинопроводы “сэндвич”-типа: шины оборачивают в изоляционный материал (майларовая либо полиэстерная пленка) и плотно упаковывают в стальной либо алюминиевый корпус. Сепень защиты IP55, IP66;
  • шинопроводы в литой изоляции – герметичные, залитые различными электроизоляционными и герметизирующими компаундами со степенью защиты IP68/69K. Этот вид шинопровода отличается устойчивостью к агрессивным средам, есть возможность применения в подземных коммуникациях;
  • троллейные шинопроводы предназначены для питания подвижных потребителей: кран-балок, тельферов, электроинструментов, станков и других устройств требующих электропитания при движении по заданным траекториям. Корпус шинопровода стальной или пластиковый П-образного вида с установленными внутри шинами. Внутрm шинопровода устанавливается тележка-токосьемник (trolley);
  • осветительные шинопроводы трекового вида применяют для обустройства системы освещения. Корпус шинопровода выполняется из стали, используется в качестве PE-проводника, является самонесущим элементом, на который устанавливаются светильники.

Выбор конструкции шинопровода для каждой конкретной электроустановки сильно зависит от условий применения и решаемых задач.

По теме

Шинопроводы и шинные мосты 

Что такое шинопровод. Типы, изоляция, конструкции

О целесообразности внедрения шинопроводных систе. Экономическое обоснование

Преимущества шинопроводных систем перед кабельными разводками

Нормы и правила, регулирующе использование шинопроводов

Проектирование шинопроводных трасс

Шинные мосты. Назначение и конструкции

Монтаж шинопровода

Подключение трансформатора к шинопроводу

X