Тема: Выбор кабеля для заданного перечня электроприемников.

Цель. 1. Выполнять расчет сечения проводов, кабелей,

2. Работать с технической и справочной литературой

 

Описание работы.

 

Расчет сечений и выбор проводов, кабелей и шин проводится при учете следующих требований:

· провода, кабели, шины не должны нагреваться сверх допусти­мой для них температуры при протекании по ним расчетного тока нагрузки;

· для некоторых видов сетей в соответствии с правилами уст­ройства электроустановок (ПУЭ) выбор сечения проводов осуществляется по экономической плотности тока;

· отклонения напряжения на зажимах электроприемников не должны превышать (-2,5... + 5%) для осветительной и ±5% для силовой нагрузки;

· провода, кабели и шины должны обладать достаточной для данного вида сети механической прочностью;

· провода, кабели и шины должны обладать достаточной для данного вида сети термической стойкостью при возникновении коротких замыканий в системе электроснабжения;

· сечение проводов, кабелей и шин должно соответствовать ус­тавке максимальной токовой защиты электрических цепей.

Расчетная токовая нагрузка проводников I_расч, А, определяется следующим образом:

для трехфазной четырехпроводной и трехпроводной сети —

I_расч = P_max/(/3 U_н._л соsф);

для двухфазной сети с нулевым проводом —

I_расч = P_max/(2U_н._фсоsф);

 

для однофазной сети —

I_расч = P_max/(U_н._фсоsф);

где Р_тах — расчетная максимальная нагрузка, Вт;

U_н._л U_н._ф — но­минальные линейное и фазное напряжения, В;

соsф — коэффи­циент мощности нагрузки.

Для обеспечения нормальных условий работы линий электро­передач выбранный кабель должен быть проверен по нагреву, потере напряжения и термической стойкости при токах коротко­го замыкания.

Выбор или проверка сечения проводников по нагреву произ­водится по соотношению

I_{доп.расч.} =k_tk_n.kI_{доп.табл.}

где k_t — поправочный коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей сети;

k_n.k — коэффициент, учитывающий количество проложенных кабелей в траншее.

В табл. 1.1 приводятся значения поправочного коэффициента k_t для кабелей, голых и изолированных проводов [6], где t_расч, t_норм-соответственно расчетная температура среды и нормиру­емая температура жил.

Таблица 1.1

Поправочные коэффициенты на температуру земли и воздуха

		Коэффициент при фактической температуре среды, С
tрасч С	tнормС	-5
		1,24	1,20	1,17	1,13	1,09	1,04	1,00	0,95	0,90	0,85	0,80	0,741
		1,14	1,11	1,08	1,04	1,00	0,96	0,92	0,88	0,83	0,78	0,73	0,68|
		Коэффициент при фактической температуре среды, С
		-5
		1,29	1,24	1,20	1,15	1,11	1,05	1,00	0,94	0,88	0,81	0,74	0,67
		1,18	1,14	1,10	1,05	1,00	0,95	0,89	0,84	0,77	0,71	0,63	0,55
		1,32	1,27	1,22	1,17	1,12	1,06	1,00	0,94	0,87	0,79	0,71	0,61
		1,20	1,15	1,12	1,06	1,00	0,94	0,88	0,82	0,75	0,67	0,57	0,41
		1,36	1,31	1,25	1,20	1,13	1,07	1,00	0,93	0,85	0,76	0,66	0,54
		1,22	1,17	1,12	1,07	1,00	0,93	0,86	0,79	0,71	0,61	0,50	0,36
		1,41	1,35	1,29	1,23	1,15	1,08	1,00	0,91	0,82	0,71	0,58	0,41
		1,25	1,20	1,14	1,07	1,00	0,93	0,84	0,76	0,66	0,54	0,37	-—
		1,48	1,41	1,34	1,26	1,18	1,09	1,00	0,89	0,78	0,63	0,45	-—

 

Таблица 1.2

Поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)

 

Расстояние между кабелями в свету, мм	Значение коэффициента при числе кабелей
	1,00	0,9	0,85	0,80	0,78	0,75
	1,00	0,92	0,87	0,84	0,82	0,81
	1,00	0,93	0,90	0,87	0,86	0,85

В табл. 1.2 приводятся значения коэффициента к_пк [15].

Проверка по потере напряжения проводится обычно для осветительных установок и при длине кабельной линии более 1 км. Расчет и выбор сечения по заданному уровню потери напряжения для линий трехфазного тока низкого напряжения может выпол­ниться по следующей упрощенной формуле:

S_п.н.=PL/ (U^ Uy)

P — мощность приемника, Вт;

L — расчетная длина линии, м;

^U - потеря напряжения, В;

у— удельная электрическая проводимость проводника, См/м.

Эта формула используется также и для определения потери напряжения ^U в линиях при известном их сечении, материале проводников и длине.

При некоторых расчетах требуется знание значений удельных активного и индуктивного сопротивлений линий. В табл. 3.29 при­ведены средние значения удельного индуктивного сопротивления х₀ линий.

Удельное активное сопротивление линий рассчитывается по формуле

Rо = 1 000/S,

где S — сечение провода одной фазы, мм².

Проверка сечений по термической устойчивости проводится на основе расчета токов короткого замыкания в системе электро­снабжения. Минимальное термически стойкое токам короткого замыкания 1_КЗ сечение кабеля S_т.уопределяется по формуле

S_т.у = (I_к.з. t _{к.з.) /} С

где

I_к.з. — ток короткого замыкания;

t _к.з — расчетное время корот­кого замыкания;

С— термический коэффициент для кабелей.

Наименьшие допустимые сечения проводов по условию меха­нической прочности приведены в табл. 3.30 [15].

В табл. 3.31 приведены значения экономической плотности тока для проводов, шин и кабелей [15].

Экономически целесообразное сечение 5 проводников опре­деляется по формуле:

S= I/j_эк

Где,

I— расчетный ток проводников.

Таблица 1.3