Выбор марок и сечений проводников на всех участках

Силовой сети

При протекании тока по проводнику проводник нагревается и его температура повышается. Количество выделяемой при этом тепловой энергии определяется по закону Джоуля-Ленца:

Q = I² R t,

 

где I – действующее значение тока протекающего по проводнику, А;

R – активное сопротивление проводника, Ом;

t – время протекания тока, с.

Нарастание температуры проводника будет продолжаться до тех пор, пока количество теплоты, получаемое проводником в единицу времени, не станет равным количеству теплоты отдаваемому проводником за тот же промежуток времени в окружающую среду. В момент наступления равновесия между теплотой, выделяемой током в проводнике, и теплотой, отдаваемой в окружающую среду, рост температуры в проводнике прекратится. Чрезмерно высокая температура проводов и кабелей приводит к преждевременному износу их изоляции, ухудшению контактных соединений и пожарной опасности. ПУЭ устанавливает в зависимости от марки провода и кабелей, а также материала их изоляции длительно предельно допустимые температуры, при которых обеспечивается их надежная работа (таблица 7).

Предельно допустимый ток по нагреву - максимальное значение длительно протекающего тока, при котором температура провода или кабеля станет предельно допустимой I_д.

Значение предельно допустимого тока зависит от:

· материала проводника;

· сечения проводника;

· температуры окружающей среды;

· материала изоляции;

· способа прокладки.

ПУЭ устанавливает следующие средние расчетные температуры окружающей среды:

25 ^оС - для неизолированных и изолированных проводов и кабелей внутри и вне помещений;

15 ^оС - для кабелей, прокладываемых в земле на глубине 0, 7 – 1 м.

 

 

 

Таблица 6 – Результаты выбора защитной и коммутационной аппаратуры

 

Узел питания

Электроприемник

Автоматический выключатель

Предохранитель

№ по плану

Номинальная мощность Рном, кВт

Номинальный ток Iном, А

Пусковой ток Iпуск, А

Коэффициент a

Тип

Номинальный ток Iном.ав, А

Ток теплового расцепителя Iтр, А

Ток уставки электромагнитного расцепителя Iу.э.р., А

Тип

Номинальный ток Iном.пр, А

Ток плавкой вставки Iном.вст, А

КТП

МР-1

МР-1

КТП

РП-1

РП-1

КТП

ТР-1

КТП

 

Таблица 7 – Допустимые температуры нагрева проводников, ^оС

 

Проводник и его изоляция	Длительная температура нагрева	Кратковременная температура нагрева при перегрузках	Температура нагрева при т.к.з. в проводниках
медном	алюминиевом
Голые провода и шины
Провода и кабели с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией
Кабели с бумажной пропитанной изоляцией · до 3 кВ включительно · 6 кВ · 10 кВ · 35 кВ

 

Если фактическая температура окружающей среды отличается от средней расчетной температуры, то при выборе сечения кабеля необходимо учесть поправочный температурный коэффициент.

Выбор сечения проводника по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчетного тока с допустимым табличным значением для принятых марок провода или кабеля и условий их прокладки.

6. Если линия выбирается для одного электроприемника, то I _р = I_ном.

Номинальный ток I_ном для трехфазной четырехпроводной и трехпроводной сети определяется по формуле:

,

где Р_ном – номинальная мощность электроприемника, кВт;

U_ном – номинальное напряжение электроприемника, В;

cos j - коэффициент мощности электроприемника.

Номинальный ток одиночного асинхронного двигателя определяется по формуле:

 

,

где h_ном – номинальный коэффициент полезного действия двигателя.

При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы электроприемников проводники линий находятся в лучших условиях охлаждения по сравнению с проводниками линий с длительным режимом работы электроприемников. Поэтому при равных токовых нагрузках сечение проводников линии может быть уменьшено по сравнению с линией, к которой подключены электроприемники с длительным режимом работы. Для выбора и проверки сечения проводников по нагреву в качестве расчетной токовой нагрузки принимают нагрузку, приведенную к длительному режиму и определяемую по формуле:

 

,

где ПВ – относительная продолжительность включения электроприемника.

 

2. Если линия выбирается для нескольких электроприемников, то I_р = SI_ном.

При выборе должно выполняться условие:

 

I _р £ I _д.

 

При отклонении температуры окружающей среды от нормируемой определяется новое значение допустимого тока нагрузки с поправкой на температуру:

 

I ^¢ _доп = к _т I _доп,

 

где к _т - поправочный температурный коэффициент.

Порядок выбора сечения проводников по нагреву:

1. Рассчитать номинальный ток электроприемника по паспортным данным:

· номинальному напряжению U_ном;

· номинальной мощности Р_ном;

· коэффициенту полезного действия h;

· коэффициенту мощности cos j.

2. Выбрать марку проводника в зависимости от условий прокладки.

3. Определить длительно допустимую температуру нагрева проводников (таблица 8)

4. Определить поправочный температурный коэффициент при отклонении фактической температуры окружающей среды от нормируемой (таблица 9).

5. Определить допустимый длительный ток I_доп для нормируемой температуры в ПУЭ

Глава 1.3.

6. Определить допустимый длительный ток I^¢ _доп для фактической температуры.

7. Проверить выполнение условия:

I_р < I^¢ _доп

8. Записать маркировку выбранного проводника.

Сечения проводов и кабелей, выбранных по нагреву, должны проверяться в соответствии с ПУЭ, по условию соответствия выбранному аппарату защиты:

 

 

где К_з – коэффициент защиты, характеризующий кратность допустимого длительного тока провода (кабеля) I_д.д., по отношению к номинальному току срабатывания защитного аппарата I_з.а.

Значения К_з определяются по таблице 10 в зависимости от принятого вида защиты, требований к ней, характера сети, изоляции проводов или кабелей и условий их прокладки.

Эти соотношения в сетях, защищаемых от токов перегрузки, часто оказываются решающими при выборе сечения проводов. Если расчетный ток провода I_пр, найденный по таблице 10, не совпадает с данными таблиц допустимых длительных токовых нагрузок, то ПУЭ (п.3.1.13.) разрешают применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее, чем это требуется по расчетному току.

Нормированных значений потери напряжения нет, однако в ГОСТ 13109-99 указаны предельные значения отклонения напряжения от номинального.

Выбранные по допустимому длительному току и согласованные с током зашиты аппаратов сечения проводников внутрицеховых электрических сетей должны быть проверены на потерю напряжения.

 

 

Таблица 8 – Допустимые температуры нагрева проводников, ⁰С

 

Проводник и его изоляция	Длительная температура нагрева	Кратковременная температура нагрева при перегрузках	Температура нагрева при токах КЗ в проводниках
медном	алюминиевом
Голые провода и шины
Провода и кабели с резиновой или поливилхлоридной изоляцией
Кабели с бумажной пропитанной изоляцией до 3 кВ включительно 7. кВ 10 кВ 35 кВ

 

Таблица 9 – Поправочные коэффициенты на температуру земли и воздуха для нагрузок кабелей, голых и изолированных проводов

 

Исходная температура, 0С	Фактическая температура среды, 0С
среды (расчетная)	жил (допустимая)	- 5		+5	+10	+15	+20	+25	+30	+35	+40	+45	+50
		1, 14	1, 11	1, 08	1, 04	1, 00	0, 96	0, 92	0, 88	0, 83	0, 78	0, 73	0, 68
		1, 24	1, 20	1, 17	1, 13	1, 09	1, 04	1, 00	0, 95	0, 90	0, 85	0, 8	0, 74
		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, 1	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, 47
		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 10 – Коэффициенты защиты К_з

 

Тип и ток защитного аппарата	Коэффициенты защиты Кз
сети, для которых защита от перегрузки обязательна	сети, не требующие защиты от перегрузки
провода с резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией	кабели с бумажной изоляцией
взрывопожароопасные помещения, жилые, торговые помещения и т.д.	невзрыво- и непожароопасные производственные помещения предприятий
Номинальный ток плавкой вставки предохранителей	1, 25	1, 0	1, 0	0, 33
Ток уставки автоматического выключателя с максимальным мгновенно действующим расцепителем	1, 25	1, 0	1, 0	0, 22
Номинальный ток расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратнозависимой от тока характеристикой	1, 0	1, 0	1, 0	1, 0
Ток трогания (срабатывания) расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратнозависимой от тока характеристикой	1, 0	1, 0	0, 8	0, 66

 

Потери напряжения во внутрицеховой распределительной сети можно рассчитать методом момента нагрузки по мощности:

,

где Р – активная мощность передаваемая по линии, кВ;

l – длина линии, м;

F – сечение проводника, мм²;

С – коэффициент определяемых уровнем напряжения и системой сети, родом тока и

материалом жил провода или кабеля (таблица 11).

 

 

Таблица 11 – Значения коэффициента С

Номинальное напряжение сети Uном, кВ	Система сети и род тока	Значения коэффициента С для проводов
с медными жилами	с алюминиевыми жилами
0, 66 / 0, 38	Три фазы с нулевым проводом
Две фазы с нулевым проводом
0, 38 / 0, 22	Три фазы с нулевым проводом
Две фазы с нулевым проводом
Одна фаза и нулевой провод	12, 8	7, 7

 

Результаты выбора защитной и коммутационной аппаратуры, а также марок и сечений проводников и проверки их по условию соответствия выбранному аппарату защиты должны

быть представлены в виде листа 2 графической части курсового проекта. При выполнении графической части соблюдать требования [23].

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. XII. ТАЙНЫЕ ВЫБОРЫ ПАТРИАРХА
2. Анализ и выбор элементной базы .
3. Анализ конкурентов - гостиниц г. Выборга
4. Анализ основных показателей эффективности деятельности гостиницы «Атлантик» г. Выборг
5. Анализ проблем деятельности службы приема и размещения в гостинице Атлантик г. Выборг
6. Анализ рисков и выбор оптимальной стратегии
7. Аудиторская выборка. ФП(С)АД №16 «Аудиторская выборка»
8. Бальный метод выбора наиболее конкурентоспособной модели.
9. Безграничность потребностей. Проблема редкости. Проблема выбора. Кривая производственных возможностей общества. Графическая трактовка.
10. Бесполезность всех остальных способов приближения к Аллаху
11. Большое значение имеет право на пользование родным языком, на свободный выбор языка общения, воспитания, обучения и творчества.
12. В титаническом борении Добра со злом, Света с тьмой, Правды с ложью для христианской Церкви нет вопроса о выборе места: место ее предуказано самой ее основой, смыслом, задачей, целью.