Выбор сечения кабелей и проводов по потере напряжения

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Сечение кабелей и проводов, выбранное из условий нагрева и согласованное о коммутационными возможностями аппаратов защиты, нужно проверять на относительную линейную потерю напряжения.

где U — напряжение источника электрической энергии, Uном - напряжение в месте присоединения приемника.

Допустимое отклонение напряжения на зажимах двигателей от номинального не должно превышать ±5 %, а в отдельных случаях оно может достигать +10 %.

В осветительных сетях снижение напряжения у наиболее удаленных ламп внутреннего рабочего освещения и прожекторных установок наружного освещения не должно превышать 2, 5 % номинального напряжения ламп, у ламп наружного и аварийного освещения — 5 %, а в сетях напряжением 12.,.42 В — 10 %. Большее снижение напряжения приводит к существенному уменьшению освещенности рабочих мест, вызывает снижение производительности труда и может привести к условиям, при которых зажигание газоразрядных ламп не гарантировано. Наибольшее напряжение на лампах, как правило, не должно превышать 105 % его номинального значения.

Повышение напряжения сетей внутреннего электроснабжения выше предусмотренного нормами не допустимо, так как оно приводит к существенному увеличению расхода электрической энергии, сокращению срока службы силового и осветительного электрооборудования, а иногда к снижению качества выпускаемой продукции.

Сечение кабелей и проводов напряжением до 1000 В при числе часов использования максимума нагрузки Tmax < 4000...5000 ч и все ответвления к приемникам того же напряжения, электрических сетей осветительных установок, временных сооружений и сооружении с малым сроком службы до 3 - 5 лет по экономической плотности тока не выбирают.

В трехфазных четырехпроходных сетях сечение нейтрального провода не рассчитывают, а принимают не менее 50% от сечения, выбранного для главных проводов, а в сетях, питающих газоразрядные лампы, вызывающие появление высших гармоник тока, такое же, как и главных проводов.

7. Назначение и выбор автоматических выключателей.

Автоматический выключатель - это контактный коммутационный аппарат (электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течение определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания. Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления. Независимо от выполняемых функции автоматические выключатели подразделяются по собственному времени срабатывания tс, в (времени с момента подачи команды до начала размыкания контактов) на:

нормальные tc, в=0, 02-0, 1 с
селективные (tc, в регулируется до 1с)
быстродействующие, обладающие токоограничивающим эффектом (tс, в не более 0, 05 с).

При выборе автоматического выключателя необходимо помнить, что они должны отключить любой ток перегрузки, который протекает по проводникам, раньше, чем такой ток сможет спровоцировать повышение температуры проводников, которая представляет опасность для изоляции, соединений, зажимов, а также для среды, которая окружает проводники.

При выборе автоматического выключателя рекомендуем:

1. Выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки.
2. Выбирайте автоматические выключатели только известных производителей.

Основные технические параметры и характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе автоматического выключателя, следующие:

1. Номинальный ток автоматического выключателя. Указывает, на какой ток рассчитан автоматический выключатель. Определяется номинальным током сети. Не стоит приобретать автоматический выключатель на слишком большой номинальный ток, поскольку главная функция автоматического выключателя – защищать сеть от перегрузок.

2. Время срабатывания автоматического выключателя. Характеризует за какое время автоматический выключатель отключит ток после достижения им определенного значения. В настоящий момент в специализированных магазинах можно купить автоматический выключатель: нормальный (t=0, 02…0, 1 с); селективный (время регулируется до 1 с), быстродействующие (t< =0, 05с).

3. Выключающая способность. Ей характеризуется значение тока, который автоматический выключатель способен отключить без собственного разрушения.

4. Категория. В соответствии с нормативными документами автоматический выключатель может быть А или В категории. Автоматический выключатель категории А характеризуется срабатыванием при достижении тока 2-3 номинальных значений. Автоматический выключатель категории В характеризуется отключением тока при достижении им 3-5 номинальных значений. В квартирах и домах наиболее часто используется автоматический выключатель категории В.

5. Число полюсов автоматического выключателя. Характеризует, для какой сети предназначен автоматический выключатель. Может быть однополюсным, двухполюсным, трехполюсным, четырехполюсные (ноль и три фазы).

6. Вид расцепителя. Автоматический выключатель может быть с максимальным расцепителем тока и минимальным рацепителем напряжения (тогда в этом случае он защищает не только от перегрузок, но и от падения напряжения в сети).

7. Система конструкции. Бывают автоматические выключатели открытые и закрытые (в пластмассовом корпусе). Для использования в квартире или доме лучше всего приобрести закрытый автоматический выключатель.

8. Степень защиты от окружающей среды. Определяет, для каких условий (уличных или внутри помещения) предназначен тот или иной автоматический выключатель. Также необходимо обратить внимание на климатическое исполнение выбираемого вами автоматического выключателя.

9. Крепление автоматического выключателя. На сегодняшний день распространены два вида крепления автоматического выключателя – на винт и на DIN-рейку. Покупать автоматический выключатель с тем или иным способом крепления необходимо из расчета того, какой у вас имеется электрощиток, в частности, есть ли в нем DIN-рейка.

Автоматический выключатель должен отключать напряжение при длительном превышении допустимой токовой нагрузки (тепловая защита).

Номинальный ток выбранного вами автоматического выключателя не должен превышать допустимых токовых нагрузок для вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока.

8. Определение потерь мощностей и электроэнергии в линиях и трансформатор ах .

При передаче электрической энергии от электрических станций к потребителям во всех звеньях электрических сетей имеются потери активной мощности и энергии. Эти потери возникают как в кабельных и воздушных линиях различных напряжений, так и в трансформаторах повышающих и понижающих подстанций. В среднем потери в сетях энергосистемы составляют примерно 10% от отпускаемой в сеть энергии. Значительная часть этих потерь расходуется в линиях передачи всех напряжений и меньшая часть - в трансформаторах. Потери активной мощности на участке трехфазной линии с активным сопротивлением R составляют: ∆ P=3I²R, где I - ток нагрузки.

Этот ток обусловливается передачей полной мощности, равной

где Р - активная мощность, превращающаяся у потребителей в механическую, тепловую или световую мощность (потерями пренебрегаем); Q - реактивная мощность, идущая на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах и линиях передачи.

где τ -врема максимальных потерь, т. е. время, в течение которого линия, работая с неизменной максимальной нагрузкой; S-максимальная нагрузка.

Основными характеристиками трансформатора являются прежде всего напряжение обмоток и передаваемая трансформатором мощность. Передача мощности от одной обмотки к другой происходит электромагнитным путем, при этом часть мощности, поступающей к трансформатору из питающей электрической сети, теряется в трансформаторе. Потерянную часть мощности называют потерями.

При передаче мощности через трансформатор напряжение на вторичных обмотках изменяется при изменении нагрузки за счет падения напряжения в трансформаторе, которое определяется сопротивлением короткого замыкания. Потери мощности в трансформаторе и напряжение короткого замыкания также являются важными характеристиками. Они определяют экономичность работы трасформатора и режим работы электрической сети.

Потери мощности в трансформаторе являются одной из основных характеристик экономичности конструкции трансформатора. Полные нормированные потери состоят из потерь холостого хода (XX) и потерь короткого замыкания (КЗ). При холостом ходе (нагрузка не присоединена), когда ток протекает только по обмотке, присоединенной к источнику питания, а в других обмотках тока нет, мощность, потребляемая от сети, расходуется на создание магнитного потока холостого хода, т.е. на намагничивание магнитопровода, состоящего из листов трансформаторной стали. Поскольку переменный ток изменяет свое направление, то направление магнитного потока также меняется. Это значит, что сталь намагничивается и размагничивается попеременно. При изменении тока от максимума до нуля сталь размагничивается, магнитная индукция уменьшается, но с некоторым запаздыванием, т.е. размагничивание задерживается (при достижении нулевого значения тока индукция не равна нулю точка N). Задерживание в перемагничивании является следствием сопротивления стали переориентировке элементарных магнитов.

Кривая намагничивания при перемене направления тока образует так называемую петлю гистерезиса, которая различна для каждого сорта стали и зависит от максимальной магнитной индукции Втах. Площадь, охватываемая петлей, соответствует мощности, затрачиваемой на намагничивание. Так как при перемагничивании сталь нагревается, электрическая энергия, подводимая к трансформатору, преобразуется в тепловую и рассеивается в окружающее пространство, т.е. безвозвратно теряется. В этом физически и заключаются потери мощности на перемагничивание.

Кроме потерь на гистерезис при протекании магнитного потока по магнитопроводу возникают потери на вихревые токи. Как известно, магнитный поток индуктирует электродвижущую силу (ЭДС), создающую ток не только в обмотке, находящейся на стержне магнитопровода, но и в самом его металле. Вихревые токи протекают по замкнутому контуру (вихревое движение) в месте стали в направлении, перпендикулярном направлению магнитного потока. Для уменьшения вихревых токов магнитопровод собирают из отдельных изолированных листов стали. При этом чем тоньше лист, тем меньше элементарная ЭДС, меньше созданный ею вихревой ток, т.е. меньше потери мощности от вихревых токов. Эти потери тоже нагревают магнитопровод. Для уменьшения вихревых токов, потерь и нагревов увеличивают электрическое сопротивление стали путем введения в металл присадок.

В любом трансформаторе расход материалов должен быть оптимальным. При заданной индукции в магнитопроводе его габарит определяет мощность трансформатора. Поэтому стараются, чтобы в сечении стержня магнитопровода было как можно больше стали, т.е. при выбранном наружном размере коэффициент заполнения кз должен быть наибольшим. Это достигается применением наиболее тонкого слоя изоляции между листами стали. В настоящее время применяется сталь с тонким жаростойким покрытием, наносимым в процессе изготовления стали и дающим возможность получить кз = 0, 950, 96.

При изготовлении трансформатора вследствие различных технологических операций со сталью ее качество в готовой конструкции несколько ухудшается и потери в конструкции получаются примерно на 2550 % больше, чем в исходной стали до ее обработки (при применении рулонной стали и прессовки магнитопровода без шпилек).

9. Основные потребители и источники реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности.

Реактивная мощность и энергия ухудшают показатели работы энергосистемы, то есть загрузка реактивными токами генераторов электростанций увеличивает расход топлива; увеличиваются потери в подводящих сетях и приемниках, увеличивается падение напряжения в сетях.

Реактивный ток дополнительно нагружает линии электропередачи, что приводит к увеличению сечений проводов и кабелей и соответственно к увеличению капитальных затрат на внешние и внутриплощадочные сети.

Компенсация реактивной мощности, в настоящее время, является немаловажным фактором позволяющим решить вопрос энергосбережения практически на любом предприятии.

По оценкам отечественных и ведущих зарубежных специалистов, доля энергоресурсов, и в частности электроэнергии занимает величину порядка 30-40% в стоимости продукции. Это достаточно веский аргумент, чтобы руководителю со всей серьезностью подойти к анализу и аудиту энергопотребления и выработке методики компенсации реактивной мощности. Компенсация реактивной мощности – вот ключ к решению вопроса энергосбережения.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒