Выбор проводников электрических сетей до 1 кв

Электрические сети до 1 кВ промышленных объектов выполняются проводниками из алюминия и меди. Медные проводники обладают лучшими электрическими и механическими свойствами. Однако из соображений экономичности при проектировании СЭС, как правило выбираются проводники с алюминиевыми жилами, за исключением сетей во взрывоопасных зонах классов B-I и В-Ia, в которых приме­нение проводов и кабелей с медными жилами является обязательным. Медные проводники также предусматриваются для питания переносных и передвижных электроприемников, для присоединения электротехнических устройств, установленных непосредственно на виброизолирующих опорах, и для силовых цепей крановых установок.

В процессе эксплуатации проводники не должны длительно перегреваться сверх допустимой температуры, величина которой установлена:

+ 80 °С — для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 3 кВ;

+ 70 °С — для шин и неизолированных проводов;

+ 65 °С — для кабелей и проводов с резиновой или пластмассо­вой изоляцией, а также кабелей с бумажной пропитан­ной изоляцией напряжением 6 кВ;

+ 60 °С — для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением 10 кВ.

Для шин, проводов и кабелей длительно допустимые токи I _доп, определенные при температуре окружающего воздуха +25 °С, земли и воды +15 °С, приводятся в таблицах. Допустимые длительные токовые нагрузки проводов и кабелей с медными жилами принимаются равными 130 % нагрузок аналогичных алюминиевых проводником

В справочных таблицах значения I_доп приводятся для кабелем, проложенных в воздухе, земле и воде, и для проводов, проложенных открыто и в одной трубе. Для проводов, проложенных на лотках в один ряд, длительно допустимые токи должны приниматься как при прокладке в воздухе, а для проложенных в коробах, на лотках в пучках и тросах — как при прокладке в трубах.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе, или жил многожильного проводника, нулевой рабочий проводник, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Сечение нулевого защитного проводника следует принимать рав­ны м или больше половины фазного сечения, но не меньшим, чем требуемое по механической прочности. Рабочие нулевые проводники систем трехфазного тока должны иметь пропускную способность не менее наибольшей возможной длительной нагрузки.

Проводники электрических сетей всех видов и назначений выбира­ются или проверяются по допустимому нагреву длительным расчетным током I_р по условию

(19)

где К_п — поправочный коэффициент на фактические условия проклад­ки проводов и кабелей.

Для электрических сетей до 1 кВ, как правило, поправочный коэффициент

К_п = K₁K₂, (20)

Где К1К2 — коэффициенты, учитывающие фактическую температу­ру окружающей среды и количество совместно проложенных проводников.

При выборе сечений проводников для ответвлений к отдельным электроприемникам в качестве I_р принимаются их номинальные токи I_ном. Причем во взрывоопасных зонах (кроме B-I6 и В-1г) длительно

Допустимый ток ответвления к электродвигателю с короткозамкнутым ротором должен быть не менее 1,25 I_ном двигателя.

Принятое сечение проводников должно быть не менее требуемого Но механической прочности. По механической прочности площадь минимального сечения алюминиевых проводников для присоединения к неподвижным электроприемникам внутри помещения должна быть не менее 4 мм² при прокладке на изоляторах, 2 мм² — при других способах прокладки.

Проводники должны обеспечивать нормируемые уровни напряжения на зажимах электроприемников. При необходимости сечения пpоводников повышаются для удовлетворения всех нормативных требований. Сечения проводников питающих силовых сетей при Т_мах>5000 ч проверяются по экономической плотности тока.

Выбранные по нагреву сечения проводников должны соответствовать их защитным аппаратам, что проверяется по условию

(21)

где К_з — кратность длительно допустимого тока проводника по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата; /₃ — номинальный ток или ток срабатывания защитного аппарата. По выражению (21) допускается применение ближайшего меньшего сечения проводника, но не меньшего, чем это требуется по условию нагрева расчетным током. Если условия прокладки проводов и кабелей не отличаются от принятых в ПУЭ, то величина К_п = 1, и выражения (19) и (21) упрощаются:

(22)

(23)

В сетях, защищаемых только от К_з не требующих защиты от перегрузки, принимаются следующие минимальные значения коэффи­циента Кз

0,33 — для номинального тока плавкой вставки предохранителя;

0,22 — для тока уставки автоматического выключателя, имеющего только отсечку;

1,0---для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависимой от тока характе­ристикой;

0,8­­­---для тока трогания расцепителя автоматического выключатели с регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой.

Наличие аппарата защиты с завышенными значениями I₃ не явля­ется обоснованием для увеличения сечения проводников сверх принятого по расчетному току. Если условие (21) не удовлетворяется, то в сети до 1 кВ следует рассчитать ток однофазного КЗ I и определить кратность по отношению к I₃:

(24)

Ш. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СХЕМАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1 кВ

Требования, предъявляемые к схемам электроснабжения, зависят

от величины предприятия и потребляемой им мощности, характера электрических нагрузок, условий окружающей среды и других факто­ров. Промышленные объекты в зависимости от установленной мощности условно делятся на малые — с установленной мощностью до 5 М Вт, средние — с установленной мощностью более 5, но менее 75 М Вт и крупные — с установленной мощностью 75 МВт и более.

При построении схемы электроснабжения необходимо учитывать ряд специфических факторов, свойственных некоторым промышлен­ным объектам, в частности наличие ответственных электроприемников, зон с загрязненной средой, электроприемников с нелинейными характеристиками и т.д.

Питание от энергосистемы может быть подведено к одному или нескольким пунктам приема электроэнергии (РП, ЦРП, ГПП и т.п.) промышленного объекта. Число и тип пунктов приема зависят от потреб­ляемой предприятием мощности и от распределения электрических нагрузок по его территории. При относительно компактном размещении нагрузок и отсутствии особых требований к надежности электроснабже­ния электроэнергия может быть подведена к одной подстанции или одному РП. При наличии на предприятии нескольких обособленных, достаточно мощных групп электроприемников и повышенных требованиях к бесперебойности питания используются два и более приемных пункта. Их применение должно быть технико-экономически обосновано.

Если предприятие удалено от ИП на небольшое расстояние (до нескольких километров) и пропускная способность линии 6—10 кВ обеспечивает питание потребителей, то электроэнергия подводится к РП, от которых распределяется между цеховыми ТП и высоковольт­ными электроприемниками. Для предприятий с расчетной полной мощностью нагрузки более 30 МВ-А, имеющих удаленные ИП, следует предусматривать понижающие подстанции с высшим напряже­нием 35 кВ и выше.

Электроснабжение крупных промышленных объектов с потребляемой мощностью 40 мВ-А и более целесообразно осуществляется с помощью глубоких вводов, при которых сети 35—220 кВ максимально приближены к электроустановкам потребителей при минимальном числе ступеней трансформации.

На ГПП и подстанциях глубокого ввода (ПГВ), как правило, устанавливаются два понижающих трансформатора одинаковой единичной мощностью, что значительно упрощает схему и конструкцию подстанций и обеспечивает надежное электроснабжение потребителей электроэнергии. Однотрансформаторные ГПП и ПГВ допускается применять лишь в отдельных случаях при обеспечении питания электроприемников первой категории в послеаварийном режиме по сети вторичного напряжения от соседних ИП. В системах электроснабжения, как правило, следует применять глубокое секционирование всех звеньев системы, начиная от ИП и заканчивая шинами до 1 кВ ТП, а иногда и цеховых низковольтных РП.

При построении СЭС обычно предусматривают раздельную работу линий и трансформаторов, что приводит к уменьшению токов КЗ, упрощению схем коммутации и релейной защиты. Параллельная работа элементов СЭС рекомендуется в следующих случаях:

а) при раздельной работе не удается обеспечить требуемое быстродействие восстановления питания для успешного самозапуска электродвигателей;

б) при питании секций подстанций от разных источников возможно их несинхронное включение при работе устройств АВР;

в) при питании мощных резкопеременных и ударных нагрузок обеспечения требуемых показателей качества электроэнергии.

В схемах электроснабжения, как правило, не должны предусматриваться специальные резервные, нормально не работающие линии трансформаторы.