Краны LD КШ.Ц.Ф

Краны LD КШ.Ц.Ф: полное техническое описание, конструкция и применение в электротехнических установках

Кран LD КШ.Ц.Ф представляет собой кабельный кран линейный дистанционный, конструктивно выполненный как КШ – кран шаровой, с Ц – электроприводом и Ф – фланцевым присоединением к трубопроводу. Данное изделие относится к классу трубопроводной арматуры, предназначенной для установки в высоковольтных комплектных распределительных устройствах (КРУ) и других электротехнических системах с целью управления потоком элегаза (шестифтористой серы, SF6). Основная функция – дистанционное перекрытие или открытие газового тракта для обслуживания, ремонта или изоляции отдельных отсеков оборудования без необходимости сброса давления во всей системе.

Конструктивные особенности и составные части

Конструкция крана LD КШ.Ц.Ф является комбинированной, объединяющей механическую часть шарового крана и электромеханический приводной модуль.

• Корпус и шаровой затвор: Корпус, как правило, изготавливается из нержавеющей стали или латуни, что обеспечивает коррозионную стойкость и совместимость с элегазом. Запорным элементом служит шар со сквозным отверстием. При повороте шара на 90° происходит полное открытие или закрытие проходного канала. Уплотнительные кольца (седла) изготавливаются из фторопласта или других газоплотных полимеров, устойчивых к SF6.
• Фланцевое присоединение: Исполнение «Ф» подразумевает наличие присоединительных фланцев по ГОСТ, DIN или другим стандартам. Это обеспечивает надежное, разъемное и герметичное соединение с трубопроводами КРУ. Чаще всего применяются фланцы с уплотнением по кольцевому выступу (шип-паз) или с металлическими прокладками.
• Электропривод (Ц): Это ключевой элемент, обеспечивающий дистанционное управление. Привод представляет собой герметичный мотор-редуктор, оснащенный концевыми выключателями, механическим указателем положения и, как правило, ручным дублером для аварийного управления при отсутствии питания. Привод фиксируется на кронштейне крана и через муфту соединяется с его штоком.
• Блок управления и контроля: Внешний по отношению к крану блок (шкаф управления) содержит схемы питания, защиты двигателя, а также элементы сигнализации (например, реле положения «Открыто»/«Закрыто»), которые интегрируются в общую систему АСУ ТП подстанции.

Технические характеристики и параметры выбора

При подборе крана LD КШ.Ц.Ф для конкретного проекта необходимо учитывать следующий комплекс параметров:

Основные технические параметры кранов LD КШ.Ц.Ф

Параметр	Типовые значения / Описание
Условный проход (DN)	10 мм, 15 мм, 20 мм, 25 мм, 32 мм, 40 мм, 50 мм
Условное давление (PN)	PN16, PN25, PN40 (1.6, 2.5, 4.0 МПа)
Рабочая среда	Элегаз (SF6), осушенный воздух, азот
Температура среды	От -40°C до +50°C (для стандартного исполнения)
Материал корпуса	Нержавеющая сталь 12Х18Н10Т (AISI 304/316), латунь ЛС59-1
Тип присоединения	Фланец по ГОСТ 33259-2015 (шип-паз), DIN, ISO
Класс герметичности	Класс «А» по ГОСТ 9544 (нулевая утечка)
Напряжение питания привода	~220В 50Гц, ~380В 50Гц, =24В, =110В
Время срабатывания (90°)	От 5 до 30 секунд, в зависимости от типа привода
Степень защиты привода (IP)	IP54, IP65
Климатическое исполнение	У, УХЛ, ХЛ по ГОСТ 15150 (для умеренного и холодного климата)

Область применения и назначение в электроэнергетике

Краны LD КШ.Ц.Ф являются неотъемлемой частью систем газового хозяйства элегазового оборудования. Их основное назначение – обеспечение оперативных переключений в газовых трактах.

• Сегментация газовой системы КРУЭ: Установка кранов позволяет разделить общий объем элегаза в КРУ на изолированные отсеки (например, на отсек выключателя, отсек шин, отсек разъединителей). Это дает возможность проводить ремонт или ТО одного отсека, не отключая и не разгерметизируя все устройство.
• Подключение газового оборудования: Через такие краны подключаются установки для заполнения, осушки, фильтрации и регенерации элегаза, а также датчики давления и плотности.
• Аварийная изоляция: В случае утечки в одном из модулей кран позволяет оперативно изолировать аварийный участок, минимизируя потери дорогостоящего элегаза и снижая время на восстановление.
• Системы диагностики: Краны используются для отбора проб элегаза на анализ без нарушения работы основного оборудования.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом в соответствии с проектной документацией и инструкцией завода-изготовителя.

• Подготовка: Перед установкой необходимо убедиться в чистоте подводящих фланцев и отсутствии повреждений уплотнительных поверхностей крана. Проверить комплектность и состояние прокладок.
• Установка: Кран монтируется на подготовленный фланец трубопровода. Затяжка болтовых соединений должна производиться крест-накрест с моментом, указанным в паспорте, чтобы избежать перекоса и утечек.
• Подключение привода: Электропривод устанавливается на кран и фиксируется. Производится электрическое подключение силовых цепей и цепей сигнализации согласно схеме. Обязательно проверяется работа концевых выключателей и соответствие положения крана сигналам на щите управления.
• Пуско-наладочные работы: После монтажа проводится контрольная операция «Открытие-Закрытие», проверяется герметичность соединений мыльным раствором или течеискателем. Проводится измерение сопротивления изоляции электрических цепей.
• Техническое обслуживание (ТО): Регламентное ТО включает внешний осмотр, проверку герметичности, контроль легкости хода и времени срабатывания, очистку от загрязнений. Раз в 6-8 лет или согласно регламенту производителя рекомендуется проводить капитальное ТО с заменой уплотнительных колец (седел) шарового крана.

Преимущества и недостатки по сравнению с альтернативными решениями

Преимущества:

• Полная герметичность в закрытом положении (класс «А»).
• Высокая скорость и удобство дистанционного управления, интеграция в АСУ.
• Надежность и долговечность шарового затвора, малое усилие на управление.
• Компактность конструкции по сравнению с задвижками.
• Наличие ручного дублера обеспечивает функциональность при отказе электропривода.

Недостатки:

• Более высокая стоимость по сравнению с ручными кранами.
• Зависимость от наличия электропитания (компенсируется ручным дублером).
• Требовательность к чистоте газового тракта: твердые частицы могут повредить уплотнения шара.
• Необходимость квалифицированного монтажа и наладки электрической части.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кран LD КШ.Ц.Ф отличается от крана КШ.Ц.Ф?

Буква «LD» (Линейный Дистанционный) в маркировке прямо указывает на основное назначение изделия – установку на линейных (магистральных) трубопроводах газовой системы для дистанционного управления. Краны КШ.Ц.Ф без такой приставки могут иметь аналогичную конструкцию, но маркировка «LD» подчеркивает их применение именно в ответственных системах КРУЭ.

Какой ресурс работы у уплотнений (седел) крана?

Ресурс уплотнительных колец шарового крана зависит от качества элегаза (отсутствия влаги и продуктов разложения), частоты переключений и условий эксплуатации. В среднем, при соблюдении условий, производители рекомендуют планировать замену седел через 2000-5000 циклов «открыто-закрыто» или каждые 6-8 лет в рамках капитального ремонта оборудования.

Можно ли использовать кран LD КШ.Ц.Ф для регулирования потока элегаза?

Нет, категорически не рекомендуется. Шаровые краны данного типа являются запорной арматурой и предназначены только для полного открытия или закрытия прохода. Работа в промежуточном положении приведет к кавитационному износу седла и шара, потере герметичности и быстрому выходу крана из строя.

Что делать, если электропривод не срабатывает от дистанционного сигнала?

Необходимо выполнить следующую последовательность действий: 1) Проверить наличие и корректность напряжения питания на клеммах привода. 2) Проверить целостность цепей управления и сигналов от шкафа АСУ. 3) Перевести привод в режим ручного управления (с помощью штатной рукоятки) и выполнить операцию вручную. 4) Если кран сработал вручную – неисправность в электроприводе или цепи управления. Если не сработал – возможна механическая поломка крана (заклинивание шара).

Какие протоколы связи обычно поддерживаются блоками управления современных кранов?

Современные электроприводы для кранов LD КШ.Ц.Ф часто оснащаются интеллектуальными блоками управления, поддерживающими стандартные промышленные протоколы связи, такие как Modbus RTU (через интерфейс RS-485) или Profibus DP. Это позволяет интегрировать данные о положении крана и аварийных сигналах непосредственно в SCADA-систему подстанции.

Как осуществляется подготовка крана к длительной консервации или хранению?

Кран должен быть закрыт. Все присоединительные фланцевые отверстия должны быть заглушены. Изделие следует хранить в упаковке производителя в закрытом сухом помещении при положительной температуре, защищенном от агрессивных сред и механических повреждений. Раз в два года рекомендуется проворачивать шар на 90° несколько раз для сохранения эластичности уплотнений.