К цеховой сети предъявляются следующие требования: сечение проводников должно исключать недопустимый их перегрев и разрушение в нормальном и аварийном режимах; конструктивное исполнение должно обеспечивать защиту сети от влияния внешней среды и возможных механических повреждений; прокладка сети должна соответствовать минимальной длине кабелей и проводов и минимальным изменениям при росте или перераспределении нагрузок.
В цеховых сетях потери электроэнергии достигают 12 %, поэтому выбор поперечного сечения проводников с точки зрения снижения потерь весьма актуален.
Поперечное сечение проводов и кабелей выбирают по допустимому току, исключающему их перегрев, и экономической плотности тока, обеспечивающей минимум суммарных затрат на сооружение и эксплуатацию цеховой сети. Потери напряжения в кабелях и проводах ПУЭ не нормируют.
Значение экономической плотности тока зависит от числа часов использования максимума потерь, стоимости электроэнергии, нормативного коэффициента эффективности, стоимости, приходящейся на 1 кг проводникового материала, включая стоимость монтажа, проводимости и плотности проводникового материала. Значения экономической плотности тока для отечественных проводниковых изделий сведены в таблицы (приведены в ПУЭ).
В качестве проводников линий цеховых электрических сетей применяют изолированные кабели, изолированные и неизолированные провода и шины. Материал проводника — медь, алюминий и алюминиевые сплавы. Предпочтение отдают алюминиевым проводникам или проводникам из алюминиевых сплавов как более легким, дешевым и менее дефицитным, однако они уступают медным проводникам по стойкости контактных соединений и прочности.
Магистральную часть цеховой сети выполняют магистральными шинопроводами, одно-, трех- и четырехжильными кабелями и прокладывают на опорных конструкциях. Весьма распространены трассы в межферменном пространстве вдоль и поперек нижнего пояса ферм.
Магистральные шинопроводы сравнительно легко монтировать, поэтому их использование предпочтительно в местах, где затруднена протяжка кабелей. Промышленность выпускает шины круглого, трубчатого, прямоугольного и коробчатого сечений.
Если не предъявляются жесткие требования к индуктивному сопротивлению, на трассе много препятствий, требующих большого количества поворотов, а протяжка кабелей не встречает затруднений, линию магистральной сети целесообразно выполнять в виде одножильных кабелей в пакетах, установленных непосредственно на элементах строений или на опорных конструкциях.
Распределительная часть цеховой сети должна обеспечивать возможность изменения конфигурации с минимальными переделками, возможность присоединения приемников в любом месте сети. Эти места могут быть определенными или непрерывными по всей длине токопровода. Электроприемниками распределительной сети в основном являются электродвигатели станков и других механизмов, осветительные приборы. Для их присоединения служат распределительные силовые и осветительные сети.
Для линий силовых сетей используют комплектные токопроводы с втычными контактами — не менее двух на метр длины шинопровода. Их прокладывают на стойках, кронштейнах, подвесах на высоте не менее 2,5 м над уровнем пола.
Модификацией линий силовых распределительных сетей, прокладываемых в полу и позволяющих выполнять присоединение групп приемников в точках, расположенных на равных расстояниях одна от другой, обычно 2—4 м, являются токопроводы из пакета изолированных проводов, заключенные в плоские короба. Для подключения к ним служат ответвительные коробки или колонки.
Линии осветительных сетей выполняют шинопроводами или изолированными проводами, последние допускают присоединение осветительных приборов на расстоянии 0,5 или 1 м один от другого.
Кабели и провода укладывают и укрепляют в конструкциях, называемых несущими, к которым относятся сборные кабельные конструкции, лотки, короба, гибкие стержни.
Сборные кабельные конструкции, предназначенные для непосредственной укладки кабелей, в зависимости от места установки подразделяют на стойки настенные 1 (рис. 1, а) и потолочные 2 (рис. 1, б). К стойкам крепятся кронштейны-полки 3, на которые укладывают кабели.
Рис.1. Сборные несущие конструкции
Лотки представляют собой плоские протяженные конструкции с невысокими бортами, достаточными для удержания укладываемых в них кабелей и проводов. Их изготовляют из листовой стали штамповкой или сваркой. Для уменьшения массы лотки перфорируют.
Короба бывают гнутыми или штампованными, перфорированными и неперфорированными, с крышками или без крышек. Степень защиты проложенных в них проводов и кабелей в зависимости от исполнения может быть от IР00 до IР44.
Лотки и короба характеризуют несущей способностью — допустимой распределенной нагрузкой от веса проложенных в них кабелей и проводов. При этой нагрузке они не должны иметь остаточной деформации и стрелу прогиба не более 1/200 длины пролета.
