Характеристика среды производственных помещений промышленных предприятий и ее влияние на конструктивное исполнение цеховых сетей.

ПУЭ в разделе 1.1.13 определяют в отношении опасности поражения людей электрическим током
следующие классы помещений:
1) помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность;
2) помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
- сырость (относительная влажность более 75%) или токопроводящая пыль;
Пыльные помещения — помещения, в которых по условиям производства выделяется технологическая пыль, которая может оседать на токоведущих частях, проникать внутрь машин, аппаратов и т.п.
- токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);
- высокая температура;
Жаркие помещения — помещения, в которых под воздействием различных тепловых излучений температура постоянно или периодически (более 1 суток) превышает +35°С (например, помещения с сушилками, обжигательными печами, котельные).
- возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям), с другой;
3) особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
- особая сырость;
Особо сырые помещения — помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).
- химически активная или органическая среда;
Помещения с химически активной или органической средой — помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.
- одновременно два или более условий повышенной опасности;

4) территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

По степени пожарной опасности производства подразделяются на пять категорий.

В категорию А входят производства, связанные с применением веществ, воспламенение или взрыв которых могут последовать в результате воздействия на них воды или кислорода воздуха; жидкостей с температурой вспышки ларов 28° и ниже; горючих газов, нижний предел взрываемости которых-10% и ниже к общему объему воздуха, а также газов и жидкостей, которые могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

В категорию Б входят производства, связанные с применением жидкостей с температурой вспышки паров от 28 до 120°; горючих газов, нижний предел взрываемости которых составляет более 10% к объему воздуха, при применении этих газов и жидкостей в количествах, которые могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси; производства, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие волокна или пыль в таком количестве, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси.

В категорию В входят производства, связанные с обработкой или применением твердых сгораемых веществ и материалов, а также жидкостей с температурой вспышки паров выше 120°.

В категорию Г входят производства, связанные с обработкой несгораемых веществ и материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии и сопровождающиеся выделением лучистого тепла, постоянным выделением искр и наличием пламени, а также производства, связанные с сжиганием твердого, жидкого и газообразного топлива.

В категорию Д входят производства, связанные с обработкой несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии.

К категориям А, Б и В не относят производства, в процессе которых горючие жидкости, газы и пары сжигают в качестве топлива или утилизируют путем сжигания в этом же помещении, а также производства, в которых технологический процесс протекает с применением открытого огня.

В зависимости от принятой схемы электроснабжения и условий окружающей среды цеховые электрические сетивыполняют шинопроводами, кабельными линиями и проводами.

Применение шинопроводов

Магистральные сети выполняют открытыми, защищенными или закрытыми шинопроводами.

Открытые шинопроводы применяют, как правило, для магистралей, к которым непосредственно приемники электроэнергии не подключаются. Они выполняются алюминиевыми шинами, закрепленными на изоляторах, и прокладываются по фермам и колоннам цеха на недоступной высоте.

Питание электрических распределительных пунктов (РП) от открытых шинопроводов выполняют кабелем или проводом, проложенным в трубах. Защищенный шинопровод представляет собой открытый шинопровод, огражденный от случайного прикосновения к шинам и попадания на них посторонних предметов сеткой или коробом из перфорированных листов. В настоящее время широко используют закрытые шинопроводы, изготовляемые заводским способом.

Когда этому не препятствуют местные условия, магистральные шинопроводы крепят на высоте 3 - 4 м над полом помещения на кронштейнах или специальных стойках. Это обеспечивает небольшую длину спусков к распределительным магистралям, силовым распределительным пунктам или мощным приемникам электроэнергии.

Распределительные магистрали выполняют комплектными шинопроводами. Отдельные приемники подключают к ШРА через ответвительные коробки кабелем или проводом, проложенным в трубах, коробах или металлорукавах.

На каждой секции ШРА длиной 3 м имеется восемь ответвительных коробок (по четыре с каждой стороны) с автоматическими выключателями или предохранителями с рубильниками. Для штепсельного присоединения ответвительных коробок на секциях шинопровода предусмотрены окна с автоматически закрывающимися шторками. Это обеспечивает безопасное присоединение коробок к шинопроводу, находящемуся под напряжением в процессе эксплуатации. При открывании крышки коробки питание приемника электроэнергии прекращается.

Присоединение ШРА к магистральному шинопроводу осуществляют кабельной перемычкой, соединяющей вводную коробку ШРА с ответвительной секцией ШМА. Вводная коробка ШРА может быть установлена на конце секции или в месте стыка двух секций.

Крепление шинопроводов типа ШРА выполняют на стойках на высоте 1,5 м над полом, кронштейнами к стенам и колоннам, на тросах к фермам здания.

Применение кабелей в цеховых электрических сетях

Кабели применяют в основном в радиальных сетях для питания мощных сосредоточенных нагрузок или узлов нагрузок. При прокладке кабелей внутри зданий их располагают открытым способом по стенам, колоннам, фермам и перекрытиям, в трубах, проложенных в полу и перекрытиях, каналах и блоках.

Открытую прокладку кабелей внутри зданий выполняют бронированными и чаще небронированными кабелями без наружного джутово-битумного покрова (из условий пожароопасности). Трасса кабелей должна быть по возможности прямолинейной и удаленной от различных трубопроводов. Если прокладывают одиночный кабель по стенам и перекрытиям, то его крепят при помощи скоб. При прокладке нескольких кабелей применяют опорные конструкции заводского изготовления, собираемые из отдельных деталей — стоек и полок.

Наиболее распространенной в производственных помещениях является прокладка кабелей в специальных каналах, если в одном направлении прокладывают большое число кабелей. В этом случае в полу цеха сооружают канал из железобетона или кирпича, который перекрывают железобетонными плитами или стальными рифлеными листами. Кабели внутри канала укладывают на типовые сборные конструкции, установленные на боковых стенах.

Преимущества такой прокладки кабелей заключаются в защите их от механических повреждений, удобстве осмотра и ревизии в процессе эксплуатации, а недостатки — в значительных капитальных затратах.

Прокладка бронированных кабелей в каналах допустима в помещениях с любым характером среды. Однако если возможно попадание в каналы воды, химически активных жидкостей или расплавленного металла, такая прокладка недопустима.

Блоки и туннели применяют для прокладки особо ответственных кабельных линий при большом числе кабелей, идущих в одном направлении, в помещениях с агрессивной средой и при возможном разливе металла или горючих жидкостей. Кабели в туннелях и блоках прокладывают на типовых металлических конструкциях.

Кабельные туннели хорошо защищают от механических повреждений, кабели удобно осматривать и ремонтировать. Однако существенными недостатками являются значительные капитальные затраты на строительную часть и ухудшенные условия охлаждения.

Электропроводки в трубах являются надежными и в то же время наиболее трудоемкими и дорогостоящими. Поэтому рекомендуется избегать прокладки кабелей (провода) в трубах. При отсутствии такой возможности (например, из-за стесненных габаритов некоторых участков трассы, необходимости защиты электропроводок от механических повреждений, в помещениях со взрывоопасной средой и т. п. следует широко применять комбинированную прокладку кабелей (проводов): в трубах на одних участках трассы и открыто на остальных.

Применение проводов в цеховых электрических сетях

Цеховые сети, выполненные проводами, прокладывают открыто на изолирующих опорах, в стальных и пластмассовых трубах.

Открытая прокладка изолированных проводов допускается во всех помещениях, за исключением помещения с взрывоопасной средой.

Прокладка сетей изолированными проводами в обыкновенных стальных трубах допускается только во взрывоопасных зонах. Легкие стальные трубы допускается применять во всех средах и наружных установках, но рекомендуется в помещениях сырых, особо сырых, с химически активной средой и для наружных установок. Тонкостенные электросварные трубы не применяют для помещений со взрывоопасной, сырой, особо сырой, химически активной средой, в наружных установках и грунте; их рекомендуют применять в остальных средах, в том числе в пожароопасных помещениях.

Применение пластмассовых труб позволяет экономить электропроводок. Пластмассовые трубы для электропроводок применяют из винипласта, полиэтилена и полипропилена. Винипластовые трубы жесткие, их применяют для скрытых и открытых прокладок во всех средах, кроме взрывоопасных и пожароопасных, а также для прокладок в горячих цехах. При открытой прокладке винипластовые трубы не допускается применять в больницах, детских учреждениях, на чердаках и в животноводческих помещениях.

Применение полиэтиленовых и полипропиленовых труб запрещено во взрыво- и пожароопасных помещениях, в зданиях ниже второй степени огнестойкости, в зрелищных, детских и лечебных учреждениях, в жилых и общественно-административных учреждениях, в зданиях повышенной этажности.

Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы рекомендуют при скрытой прокладке, в помещениях сухих, сырых, пыльных и с химически агрессивной средой.

Пластмассовые трубы при скрытой проводке в несгораемых стенах и перекрытиях прокладывают в бороздах, закрепляя их через 0,5 - 0,8 м алебастровым раствором; в стенах и перекрытиях из сгораемых материалов под трубы подкладывают полосы из листового асбеста толщиной не менее 3 мм.

В ряде отраслей промышленности (в частности, в приборостроении) для питания потребителей небольшой мощности, располагаемых рядами, применяют прокладываемые в полу модульные сети.

Такая сеть состоит из проложенных в полу магистральных труб и подпольных разветвительных коробок, над которыми устанавливают разветвительные колонки для питания приемников переменным током до 60 А при напряжении до 380 А. Коробки для модульных сетей типа КМ-20М имеют пылеводонепроницаемое исполнение. Конструктивно коробки имеют четыре отверстия с патрубками в боковых стенках — два для магистрали и два для ответвлений. Ответвительные коробки чаще всего располагают на расстоянии 2 - 3 м. Магистрали выполняют одножильными неразрезанными проводами. Отходящие от колонок линии к электроприемникам выполняют кабелями или проводами в гибких металлорукавах или трубах.