Выбор сечений проводников по нагреву

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 9Следующая ⇒

Допустимые длительные токовые нагрузки на провода и кабели электропроводок приняты в соответствии с допустимыми температурами нагрева проводников и температурой окружающей среды, приведенными в табл. 1.6.

Для кабелей, проложенных в земле, допустимые нагрузки приняты из расчета прокладки в траншее на глубине 0, 7-1, 0 м не более одного кабеля при удельном сопротивлении земли 120 тепловых Ом.

Для кабелей, проложенных в воздухе, допустимые нагрузки даны для расстояний в свету между кабелями при прокладке их внутри и вне зданий и в туннелях не менее 50 мм при любом числе проложенных кабелей.

При прокладке нескольких кабелей в земле (включая прокладку в трубах) допустимые длительные токовые нагрузки должны быть уменьшены путем введения коэффициентов. При этом не должны учитываться резервные кабели. Прокладка нескольких кабелей в земле с расстояниями в свету между ними менее 100 мм не рекомендуется.

При смешанной прокладке кабелей допустимые нагрузки должны определяться для участка трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина его более 10 м.

При определении числа проводов, прокладываемых в одной трубе, или числа жил кабеля нулевой рабочий провод четырехпроводной системы трехфазного тока в расчет не принимается.

Выбор сечений проводников по потере напряжения

Понижение напряжения на зажимах силовых электроприемников при нормальном режиме их работы допускается согласно ПУЭ не более 5 % номинального. Поэтому электрические сети после расчета по нагреву проверяют по потерям напряжения. При большой длине этот расчет является определяющим для выбора сечения проводников.

Потери напряжения Δ U в сети трехфазного тока определяют по формулам:

- в вольтах ;

- в процентах ,

где J - сила тока в сети, А; l - длина сети в одну сторону, км; R - активное сопротивление проводников сети, Ом/км; х - индуктивное сопротивление, Ом/км; соsφ - коэффициент мощности нагрузки.

Последнюю формулу можно упростить, если потери напряжения

(в % на l км)обозначить через коэффициент

тогда Δ U = K∙ J -1

Значение этого коэффициента для трехфазной сети напряжением 380 В, выполненной из проводов, уложенных в трубы, или из кабелей, приведено в табл. 1.10, а при открытой прокладке проводов в табл. 1.11.

Потеря напряжения в линии при заданном сечении проводов и кабелей из цветных металлов определяется по формуле

где – сумма произведений активных нагрузок на длины участков линии; – табличное значение удельной величины потери напряжения в процентах на 1 кВт км.

Сечение проводов по заданной величине потери напряжения определяется следующим образом. Находится расчетной значение по формуле

и подбирается сечение провода с ближайшим меньшим значением удельной потери напряжения.

Таблица 1.10. Значение коэффициента для трехфазной сети напряжением 380 В, выполненной из проводов, уложенных в трубы или из кабелей

Сечение провода, мм²	Значение К, %, при соsφ
0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9	1, 0

Медные жилы
	0, 69	0, 93	1, 06	1, 37	1, 59	1, 81	2, 03	2, 23
	0, 48	0, 63	0, 78	0, 93	1, 07	1, 22	1, 36	1, 48
	0, 30	0, 39	0, 48	0, 57	0, 65	0, 74	0, 82	0, 89
	0, 20	0, 26	0, 31	0, 36	0, 41	0, 47	0, 52	0, 56
	0, 14	0, 17	0, 21	0, 24	0, 27	0, 30	0, 34	0, 38
	0, 11	0, 13	0, 15	0, 18	0, 20	0, 22	0, 24	0, 26

Продолжение табл. 1.10

	0, 08	0, 10	0, 12	0, 13	0, 15	0, 16	0, 175	0, 18
	0, 07	0, 08	0, 09	0, 10	0, 11	0, 12	0, 13	0, 13
	0, 06	0, 07	0, 08	0, 085	0, 09	0, 095	0, 10	0, 095
	0, 05	0, 06	0, 065	0, 07	0, 075	0, 08	0, 08	0, 075
Алюминиевые жилы
	1, 18	1, 58	1, 94	2, 31	2, 69	30, 6	3, 44	3, 8
	0, 8	1, 05	1, 3	1, 55	1, 8	2, 09	2, 3	2, 53

0, 48	0, 64	0, 77	0, 94	1, 09	1, 23	1, 38	1, 51
0, 32	0, 41	0, 5	0, 6	0, 69	0, 78	0, 87	0, 98
0, 205	0, 275	0, 33	0, 39	0, 45	0, 505	0, 56	0, 6
0, 16	0, 205	0, 245	0, 285	0, 33	0, 37	0, 405	0, 43
0, 12	0, 15	0, 18	0, 22	0, 235	0, 26	0, 285	0, 3
0, 095	0, 12	0, 14	0, 165	0, 175	0, 19	0, 21	0, 22
0, 08	0, 09	0, 105	0, 125	0, 135	0, 145	0, 165	0, 16
0, 07	0, 08	0, 09	0, 1	0, 11	0, 12	0, 13	0, 13

Таблица 1.11. Значение коэффициента для трехфазной сети напряжением 380 В, выполненной из проводов, открыто проложенных по одной прямой

на расстоянии 150 мм друг от друга

Сечение провода, мм²	Значение К, %, при соsφ
0, 3	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9	1, 0
Медные провода
	0, 29	0, 34	0, 39	0, 435	0, 48	0, 52	0, 55	0, 545
	0, 22	0, 255	0, 285	0, 31	0, 335	0, 355	0, 37	0, 35
	0, 19	0, 21	0, 23	0, 25	0, 265	0, 275	0, 28	0, 25
	0, 165	0, 18	0, 19	0, 2	0, 205	0, 21	0, 21	0, 175
	0, 145	0, 15	0, 16	0, 165	0, 170	0, 17	0, 16	0, 125
	0, 13	0, 135	0, 14	0, 14	0, 135	0, 136	0, 13	0, 09
	0, 12	0, 125	0, 13	0, 13	0, 125	0, 12	0, 11	0, 07
	0, 11	0, 115	0, 12	0, 12	0, 115	0, 11	0, 095	0, 06
Алюминиевые провода
	0, 41	0, 5	0, 59	0, 675	0, 78	0, 84	0, 01	0, 98

Продолжние табл. 1.11

0, 3	0, 36	0, 41	0, 465	0, 515	0, 56	0, 6	0, 605
0, 245	0, 285	0, 32	0, 36	0, 398	0, 42	0, 44	0, 435
0, 2	0, 23	0, 25	0, 275	0, 295	0, 31	0, 32	0, 3
0, 17	0, 19	0, 205	0, 22	0, 23	0, 24	0, 245	0, 215
0, 15	0, 16	0, 17	0, 18	0, 19	0, 195	0, 19	0, 16
0, 14	0, 15	0, 155	0, 16	0, 16	0, 16	0, 16	0, 13
0, 125	0, 135	0, 14	0, 14	0, 14	0, 14	0, 135	0, 1

ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ И ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ, РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ПУНКТОВ (ШКАФОВ)

К коммутационным аппаратам относятся рубильники, контакторы и магнитные пускатели. Они различаются по способу управления (ручные и дистанционные), назначению и исполнению.

Аппараты ручного управления (рубильники, переключатели, пакетные выключатели, пусковые ящики) применяются при небольшом количестве включений в час, если не требуется дистанционное или автоматическое включение.

Аппараты дистанционного управления (контакторы и магнитные пускатели) применяются в схеме автоматического управления двигателями.

По исполнению аппараты подразделяются на открытые, защищенные, закрытые и взрывобезопасные.

Аппарат выбирают по роду тока, напряжению, мощности или току приемника, способу управления, исполнению. При выборе необходимо, чтобы технические данные выбираемого аппарата соответствовали расчетным величинам тока или мощности той электрической цепи, в которой он устанавливается.

К защитным аппаратам относятся автоматические выключатели и плавкие предохранители.

Автоматические выключатели (автоматы) предназначены для автоматического отключения электрических цепей при к.з. или ненормальных режимах (перегрузках, снижении или исчезновении напряжения), а также для нечастого включения и отключения токов нагрузки. Отключение выключателя при к.з. и перегрузках выполняется встроенным в выключатель автоматическим устройством - расцепителем. Выключатель может иметь комбинированный расцепитель (электромагнитный и тепловой) или только электромагнитный, отключающий ток к.з. Номинальный ток расцепителя 1_нр может отличаться от номинального тока выключателя, поскольку в выключатель могут быть встроены расцепители с меньшим номинальным током.

Автоматические выключатели могут иметь следующие защитные характеристики:

- зависимую от тока характеристику времени срабатывания; такие выключатели имеют только тепловой расцепитель; применяются редко вследствие недостаточной ПКС и быстродействия;

- независимую от тока характеристику времени срабатывания; такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или полупроводникового расцепителя, действующего без выдержки или с выдержкой времени;

- ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания; в зоне перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, а в зоне токов к.з. выключатель отключается токовой отсечкой с независимой от тока заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей); выключатели имеет либо тепловой и электромагнитный (комбинированный) расцепитель, либо полупроводниковый расцепитель;

- трехступенчатую защитную характеристику, при которой выключатель отключается в зоне токов перегрузки с зависимой от тока выдержкой времени; в зоне токов к.з. – независимой, заранее установленной выдержкой времени (зона селективной отсечки), а при близких к.з. – без выдержки времени (зона мгновенного срабатывания). Зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких к.з. Такие выключатели имеют полупроводниковый расцепитель и применяются для защиты вводов и отходящих линий на шинах НН КТП.

Для выключателя с полупроводниковым расцепителем серии БПР характеристика защиты – ограниченно зависимая, а для селективных выключателей – трехступенчатая. Для выключателя с комбинированным расцепителем – ограниченно зависимая, а для выключателя тока с электромагнитным расцепителем – независимая.

Выбирают выключатели из условий нормального режима: номинальное напряжение выключателя должно соответствовать номинальному напряжению сети; соответствия номинального тока расцепителя расчетному току электроприемника или группы ЭП (для сборок и щитов) в длительном режиме.Затем намеченные к выбору выключатели проверяют по условиям стойкости к токам к.з.

Рис. 1.3. Защитные характеристики автоматических выключателей:

а) зависимая; б) независимая; в) ограниченно зависимая; г) трехступенчатая 1 - с выдержкой времени при к.з.; 2 - без выдержки времени при к.з.

Предельной коммутационной способностью (ПКС) выключателя называют максимальное значение тока к.з., которое выключатель способен включить и отключить несколько раз, оставаясь в исправном состоянии. ПКС выключателя должна быть не менее значения тока к.з. в месте его установки.

Электродинамическая стойкость характеризуется амплитудой ударного тока к.з., который способен пропустить выключатель без остаточных деформаций деталей. Если значение электродинамической стойкости в каталоге не приводится, то это означает, что стойкость выключателя определяется его ПКС.

Термическая стойкость задается величиной, измеряемой в кА²/с. Если термическая стойкость в каталоге отсутствует, то это означает, что выключатель является термически стойким при всех временах отключения, определяемых его защитной характеристикой. Полное время отключения выключателя - время срабатывания расцепителей, механизма выключателя, расхождения силовых контактов и окончания гашения дуги (используется при проверке селективности защиты).

Выключатель должен обеспечивать условие селективности между последовательно включенными автоматами, что достигается применением селективных выключателей, имеющих выдержку времени при срабатывании отсечки. Селективность автоматов проверяется сопоставлением их характеристик на карте селективности. Характеристики не должны накладываться или пересекаться. Следует стремиться к схемам сетей с одной ступенью селективности, например, выключатель питания двигателя - неселективныи, выключатель питания сборки, от которой питается двигатель, - селективный.

Плавкие предохранители применяют в основном для защиты электроприемников и электрических сетей от токов короткого замыкания и частично от чрезмерной перегрузки. Правильно выбранные плавкие вставки предохранителей выдерживают токи на 30– 50% выше номинальных в течение одного часа и более. При токах к.з. плавкая вставка расплавляется мгновенно, размыкая электрическую цепь. В промышленности применяются безынерционные - с малой тепловой инерцией, т.е. с ограниченной способностью к перегрузкам - это предохранители типа ПН-2, ПР-2, НПН, ПРС. Условия выбора предохранителя: номинальный ток отключения предохранителя должен быть не менее максимального тока к.з. в месте установки. Номинальное напряжение предохранителя должно соответствовать номинальному напряжению сети.

Контакторы и магнитные пускатели служат для управления работой ЭД станков, вентиляторов, кранов и других ЭП. Они предназначены для частых включений и отключений под нагрузкой силовых цепей. Контакторы не защищают электрические цепи от ненормальных режимов, поскольку у них отсутствуют защитные элементы.

Контакторы серии КТ 6000 следует применять только для управления ЭД ответственных металлургических механизмов с числом включателей более 300 в час. В остальных случаях используются контакторы серии МК1 – МК6 с допустимым числом включений в час до 1200. Контакторы применяются для коммутации силовых цепей ЭД мощностью 100 кВт и выше. Для более мелких ЭП применяют магнитные пускатели.

Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления АД с к.з. ротором мощностью до 100 кВт (для пуска и останова ЭД - нереверсивные пускатели; для пуска, останова и реверса - реверсивные пускатели). В настоящее время следует применять магнитные пускатели серий ПМЛ и ПМА вместо устаревших ПМЕ и ПА. Пускатели могут исполняться со встроенными в две фазы тепловыми реле. Для двигателей, работающих в тяжелом режиме АС4, применение тепловых реле исключается. В этом режиме могут применяться реле максимального тока или позисторная защита с помощью датчиков, встраиваемых в обмотки ЭМ. Применение тепловых реле защищает ЭД и распределительную сеть от перегрузки, но не обеспечивает защиты от токов к.з. Поэтому в случае применения магнитных пускателей с РТЛ необходимо дополнительно устанавливать в начале питающей линии плавкие предохранители или автоматы с электромагнитными расцепителями.

Рубильники предназначены для проведения номинальных токов и коммутации электрических цепей без нагрузки. Отключение токов нагрузки рубильниками без дугогасительных камер не допускается.

Для электродвигателей с номинальным током до 40 А включительно следует применять пускатели серии ПМЛ, а для двигателей на 63 А и более – пускатели серии ПМА с реле РТТ.

Силовые распределительные пункты (шкафы). Для распределения электроэнергии применяют распределительные шкафы (пункты) с автоматическими выключателями или плавкими предохранителями. Распределительные пункты серий ПРИ, ПР24 и ПР9000 снимают с производства. Вместо них для сетей переменного тока 50 Гц выпускаются шкафы ПР8501 для силовых ЭУ и осветительных ЭУ, которые могут быть использованы для силовых с трехполюсными выключателями. Продолжается выпуск силовых распределительных шкафов серии ШР11 с плавкими предохранителями ПН-2 (или НПН-2).

В шкафы ПР8501 встраиваются выключатели без свободных контактов и дистанционных расцепителей. Вводные выключатели снабжены ручным приводом, рукоятка которого выведена на лицевую сторону шкафа для управления при закрытой дверце. Рукоятка может запираться. Шкафы допускают присоединение к магистрали. Ошиновка шкафов ПР8501 стойкая к сквозным токам к.з. до 50 кА, а шкафов ШР11 - до 25 кА.

Магистральные и групповые щитки для осветительных сетей могут быть выбраны из серии силовых распределительных пунктов ПР8501, оборудованных однополюсными и трехполюсными автоматами. Эта серия может использоваться и для силовых ЭУ.

Групповые щитки типов ЯОУ-8501 - ЯОУ-8508 для осветительных сетей на напряжение 380/220 В укомплектованы однополюсными автоматами АЕ1031 до 25 А и АЕ2044 до 63 А и трехполюсными АЕ2046 до 63. Расцепители автоматов комбинированные, токи тепловых расцепителей автоматов АЕ1031 на 6, 10, 16 и 25 А, для автоматов АЕ2044 и АЕ2046 указываются при заказе: 10; 12, 5; 16 и т.д.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 789 Следующая ⇒