Vitasvet-led.ru

Витасвет Лед
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбрать кабель по экономической плотности тока

Экономическая плотность тока, выбор сечения кабеля по экономической плотности тока

Расходы, приходящиеся на эксплуатацию систем передачи электроэнергии подразделяются на несколько составляющих:

стоимость потерь в линиях и в трансформаторах;

текущие расходы на ремонт;

Стоимость потерь в линиях связана с двумя параметрами: с количеством ежегодных потерь и со стоимостью единицы потерянной электроэнергии. Количество потерь напрямую увязано с коэффициентом мощности нагрузки. Ведь при одной и той же активной потребляемой мощности, ток в линии оказывается обратно пропорционален коэффициенту мощности, следовательно мощность потерь будет обратно пропорциональна квадрату коэффициента мощности:

Так, чтобы снизить активные потери в линиях, необходимо по возможности увеличить коэффициент мощности нагрузки. В частности, трансформаторы должны быть полностью загружены, а электродвигатели не должны работать без нагрузки. Часто для повышения коэффициента мощности трансформаторов и двигателей достаточно возле потребителя установить компенсирующие конденсаторы, установить систему компенсации реактивной мощности.

Что касается амортизационных отчислений, то они увязаны с изначальными капитальными затратами и со сроком службы линии. Здесь содержатся отчисления на улучшение с полным возмещением основных фондов, и на проведение капитального ремонта. Отчисления на амортизацию в процентах от изначальной стоимости линии определяются как проценты от первоначальной стоимости. И эта полная стоимость должна быть возвращена к концу ее срока службы. Амортизационные отчисления в процентах определяются следующей формулой:

Текущие расходы на ремонт

Как правило, эти расходы составляют минимальную долю от первоначальной стоимости линий. Что касается сельских сетей, то это всего несколько процентов от первоначальной стоимости.

Линейные обходчики, дежурные подстанций, инженеры-техники, административно-хозяйственные работники и т. д. — все нуждаются в зарплате. Так, к годовым эксплуатационным расходам прибавляется еще и эта составляющая. В итоге эксплуатационные расходы на передачу электроэнергии за год будут составлять:

Экономическую эффективность можно оценить по расчетным приведенным затратам:

Роль сечения проводов

Еще на стадии проектирования необходимо добиться таких условий, чтобы данный показатель (расчетные приведенные затраты) оказался бы наименьшим. И здесь как раз очень важно оптимально выбрать сечение проводов.

Если сечение увеличить, то стоимость потерь электроэнергии снизится по гиперболе. Но стоимость непосредственно линии возрастет прямолинейно. То есть возрастут линейно и отчисления, зависящие от изначальных затрат.

Расходы связанные с обслуживанием и с зарплатами почти не связаны с сечением проводов, и их в расчет можно не брать. И в итоге, значение расчетных приведенных затрат без учета затрат на обслуживание, графически можно изобразить кривой, которая будет суммой затрат на потери электроэнергии и эксплуатационных расходов.

Минимальное значение на этой кривой как раз и будет соответствовать оптимальному, так называемому экономическому сечению провода линии.

Факт, что выбрано правильное экономическое сечение провода говорит о том, что линия спроектирована наиболее оптимально, и расчетные приведенные затраты в таких условиях будут наименьшими из возможных.

В процессе проектирования каждой линии необходимо вычислить экономическое сечение провода, рассмотрев различные варианты. Но на практике так поступают крайне редко. Минимум приведенного графика не является точным значением, график пологий, поэтому зачастую стараются выбрать проводник (кабели) наименьшего сечения, чтобы сэкономить.

Согласно ПУЭ, экономическая плотность тока выбирается исходя из нескольких критериев: в зависимости от того, какой металл провода используется (медь или алюминий), какая будет изоляция (резина, пвх, комбинированная) и будет ли она вообще, сколько часов придется на максимум нагрузки, — выбирается экономическая плотность тока. Для этого есть таблица. А экономическое сечение, исходя из определенной плотности тока, можно легко найти по формуле:

Так выбирают сечения для ЛЭП с напряжением от 35 до 220 кВ. Операции расчета несложны.

Для линии с несколькими разными нагрузками принимают в расчет тот факт, что на каждом участке линии должна быть своя экономическая плотность тока, и делают сечение либо одинаковым на всей линии, либо на каждом участке свое. Опять же для каждого участка используют формулу:

Потери мощности в линии с единственной нагрузкой определяются формулой:

Если линия имеет несколько нагрузок, а провод выбран всюду одного сечения, то потери мощности будут равны:

Для нахождения постоянного сечения для нескольких нагрузок, исходя из эквивалентного тока, сначала находят эквивалентный ток:

Затем вычисляют экономическое сечение, исходя из значения экономического тока:

Проще всего возвести линию одного и того же сечения по всей длине, но тогда придется смириться с тем, что потери мощности и расходы материалов окажутся больше, чем при индивидуальном подборе сечений для каждого конкретного участка.

В сельских районах для воздушных линий с напряжением в 10 кВ, прибегают к одному из трех способов выбора сечения:

Исходя из экономической плотности тока;

По магистральному принципу построения сетей с напряжением 10 кВ, когда магистраль делают из сталеалюминиевых проводников сечением от 70 кв.мм, а к трансформаторным подстанциям 10/0,4 кВ — отпайки не менее AC35.

По принципу минимальных затрат, когда для каждого значения тока подбирается соответствующего сечения проводник, и приведенные затраты получаются минимальными из возможных.

По графикам зависимости общих приведенных затрат от расчетной мощности, изображенных для различных сечений на одном рисунке, выбирают оптимальный провод. Графики пересекаясь дают представление об ограниченном интервале экономических нагрузок.

Далее корректируют выбор в отношении механической прочности и с учетом нормируемых отклонений напряжения на стороне потребителей. Экономическая плотность тока для воздушных линий с напряжением 380 вольт в сельских электрических сетях традиционно должна укладываться в интервал от 0,5 до 0,7 А/кв.мм, и сечение провода выбирается исходя из этого требования. Далее проверяют допустимые потери по напряжению. Все участки линии делаются полнофазными, и сечение алюминиевых проводов не должно быть ниже 50 кв.мм.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Выбор сечения проводов и кабелей по экономической плотности тока

Сегодня рассмотрим такое понятие как экономическая плотность тока, разберем требования ПУЭ по выбору сечения проводов и кабелей по экономической плотности тока, узнаем физический и экономический смысл понятия экономической плотности тока при выборе сечения кабелей.

Любой потребитель желает получать электроэнергию по наименьшей стоимости. Стоимость электроэнергии напрямую зависит от сечения проводов и кабелей электрических сетей. Если сечения занизить, то возрастут потери электроэнергии в сетях, а это повлечет удорожание 1кВт*ч. При завышенных сечениях питающих линий, потери электроэнергии будут меньше, однако возрастут первоначальные капиталовложения на строительство сети.

Сечение, которое соответствует минимуму стоимости передачи электроэнергии, принято называть экономическим.

Математически не так просто определить экономическое сечение токопроводящих жил проводов и кабелей.

По ПУЭ экономическое сечение проводов и кабелей следует определять в зависимости от экономической плотности тока (глава 1.3):

S=Imax/Jэк

где Imax — расчетный ток в час максимума энергосистемы, А;

Jэк — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм2, для заданных условий работы, выбираемое по таблице. Jэк зависит от материала и времени использования максимальной нагрузки.

Расчетный ток принимают по нормальному режиму, без учета аварийных перегрузок. Полученное сечение, округляют до большего стандартного сечения.

Таблица 1.3.36 (ПУЭ) — Экономическая плотность тока.

ПроводникиЭкономическая плотность тока, А/мм 2 , при числе часов использования максимума нагрузки в год
более 1000 до 3000более 3000 до 5000более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные2,52,11,8
алюминиевые1,31,11,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинил-хлоридной изоляцией с жилами:
медными3,02,52,0
алюминиевыми1,61,41,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными3,53,12,7
алюминиевыми1,91,71,6
Читать еще:  Как соединить телевизионный кабель с телевизионной розеткой

Согласно правил устройств электроустановок по экономической плотности тока не выбирают:

  • сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000- 5000;
  • ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;
  • сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

Из своего опыта могу сказать, сети 0,4кВ по экономической плотности тока не проверяют, достаточно выбрать по нагреву проводников и допустимому падению напряжения, а также выполнить защиту от токов короткого замыкания.

ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ВЫБОРУ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ. Справочное методическое пособие по выполнению расчетных, практических и контрольных работ

    София Брешковская 4 лет назад Просмотров:

1 Назаров А.И. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ПО ВЫБОРУ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ Справочное методическое пособие по выполнению расчетных, практических и контрольных работ для студентов очной и заочной форм обучения, изучающих электрооборудование и электроснабжение предприятий и установок Кировск 2015

2 ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ по выбору сечения проводников Пояснительная записка В настоящей работе приводятся примеры решения типовых задач, включенных в программу изучения дисциплины для специальности ГЭМ, РРМ и МЭЭП: выбор проводов, выбор кабелей. 1. ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ 1. Выбор сечения проводников производится по нагреву длительно допустимым током нагрузки с учётом температуры окружающей среды, способа прокладки и количества проложенных рядом кабелей. Допустимые нагрузки указываются в соответствующих таблицах. Расчетная температура для воздуха +25 0, для земли С. 2. Проверка выбранного сечения проводится по следующим факторам: 2.1 По допустимым потерям напряжения в нормальном и пусковом режимах: (линии небольшой длины проверять необязательно) 3 I Р. l cos 2 SΔU., мм =53 для меди γ ΔU = 32 для алюминия где Uдоп. = 5 % от Uном. — для нормального режима, В; Uдоп. = 20 % — для пускового режима, В, l- длина линии, м Например: 5% от 380 В будет: 0.05х380=19 В По механической прочности проводов и кабелей. Минимальное сечение жил кабелей не должно быть менее величин: — для передвижных механизмов 16 мм 2 ; — для стационарных силовых приемников 10 мм 2 ; — для осветительных магистралей и отводов 4 и 2,5 мм 2 ; — для контрольных кабелей 1.5 мм 2. доп По экономической плотности тока (проверяются только постоянные стационарные линии при сроке службы 5 лет и более.) Sэк=Iраб. / j, мм2 где j, А/мм 2 — экономическая плотность тока, зависит от числа часов максимума нагрузки в год По термической стойкости к токам КЗ проверяются высоковольтные кабели, низковольтные установочные провода и кабели. Для установок напряжением свыше 1000 В: Iк. tф 2 Sтерм., мм С где Iк. — установившийся ток КЗ, А; tф. — приведенное время действия защиты ( если нет данных, то можно принимать равным 0.2с ) С = для меди термический коэффициент С = 90 — для алюминия при напряжении до 10 кв. Для установок напряжением до 1000 В проверяются по условию: Iдл.доп.проводника Iн.р. автомата.

3 При выборе сечения жил проводов и кабелей принимается ближайшее большее стандартное сечение ( по экономической плотности тока — ближайшее стандартное сечение ). Окончательно принимается самое большое значение из рассчитанных. 2. ПРОВЕРКА ПРОВОДНИКОВ ПО ДОПУСТИМОЙ ПОТЕРЕ НАПРЯЖЕНИЯ Проводники, выбранные по нагреву допустимым длительным током, должны быть проверены по допустимой потере напряжения. Допустимые отклонения напряжения у электроприемников устанавливает ГОСТ «Электрическая энергия. Нормы качества электрической энергии у приемников, присоединенных к электрическим сетям общего назначения». В соответствии с требованиями этого стандарта, электрические сети должны обеспечивать на зажимах электроприемников отклонения напряжения, не превышающие установленных значений. Потеря напряжения в кабельной или воздушной линиях электропередачи рассчитывается по формуле: ΔU = 3 * I раб * l * cos φ γ * S, В где I раб рабочий ток нагрузки, А; l длина линии, м; cos φ коэффициент мощности; γ проводимость для меди γ = 53 м/ом для алюминия γ = 32 м/ом S площадь сечения проводника, мм 2. Допустимые потери напряжения для силовых приёмников ΔU = 0,05 U ном. 3. ПРОВЕРКА ПРОВОДНИКОВ ПО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА Выбранная по нагреву площадь сечения проводов и кабелей должна быть проверена по экономической плотности тока в соответствии с требованиями ПУЭ по формуле S эк = I / j эк, где I расчётный ток во время максимума нагрузки энергосистемы в нормальном режиме, А; j эк нормативное значение экономической плотности тока, А/мм 2. Экономическая плотность тока не рассчитывается, а принимается в зависимости от конструктивного исполнения проводов и кабелей, их материала и числа часов использования при максимальной нагрузке Среднее количество часов использования максимальной нагрузки в год приводится также в таблицах. Площадь сечения, полученная в результате расчета по экономической плотности тока, округляется до ближайшего стандартного значения.

4 По экономической плотности тока не проверяются: силовые электрические сети напряжением до 1 кв при Т max меньше 5000 ч, сборные шины распределительных устройств, сети осветительные и временных сооружений. 4. ПРОВЕРКА ПРОВОДНИКОВ НА СООТВЕТСТВИЕ ВЫБРАННОМУ АППАРАТУ ЗАЩИТЫ до 1000 В Выбранные по нагреву провода и жилы кабелей должны соответствовать максимальной токовой защите аппарата, то есть допустимый ток для проводника должен быть больше, чем ток срабатывания расцепителя автомата. В противном случае при перегрузке или коротком замыкании проводник может разрушиться раньше, чем сработает аппарат защиты. Выполнение условия проверяется из соотношения I дл.доп I у Где — I дл.доп длительно допустимый ток для проводника в нормальных условиях прокладки. А; I у ток уставки или ток расцепителя, или ток срабатывания защитного аппарата, А. 5. ПРОВЕРКА ПРОВОДНИКОВ ПО ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ К ТОКАМ КЗ. свыше 1000 В По термической стойкости в режиме КЗ проверяются: кабели и изолированные провода при напряжении до 1000 В (см. п. 4.), неизолированные провода при напряжении свыше 1000 В при токах КЗ свыше 50 ка и кабели при напряжении свыше 1000 В. При напряжении свыше 1000 В проверка сечений по термической стойкости проводится после расчетов токов КЗ. Минимальное термически стойкое к токам КЗ сечение кабеля S терм. I к. С t ф, мм 2 (3) где I, или -I к -трехфазный суммарный ток КЗ от энергосистемы до точки КЗ (установившееся значение), t п — приведенное расчетное время действия тока КЗ ( пока не сработает защита); С — термический коэффициент для кабелей в зависимости от материала жил и конструкции кабеля. По различным оценкам С может иметь разные величины: Для кабелей напряжением 10 кв с алюминиевыми жилами и поливинилхлоридной или резиновой изоляцией С=78 Ас 2 /мм 2, для кабелей напряжением 10 кв с алюминиевыми жилами и полиэтиленовой изоляцией С= 65 Ас 2 /мм 2. Но можно ориентировочно принимать: С = для меди > термический коэффициент С = 90 — для алюминия при напряжении до 10 кв. Приведенное время действия тока КЗ состоит из времени срабатывания релейной защиты и времени срабатывания собственно силового выключателя и находится по справочным данным аппаратуры. Если никаких данных об этом не имеется, то можно принимать t п =0,2 с.

5 Пример 1. Выбор проводов для питания стационарной установки внутри помещения. Задание. Рассчитать сечение по длительно допустимому току нагрузки, проверить по экономической плотности тока, по допустимым потерям напряжения и в режиме короткого замыкания (провода должны выдержать ток КЗ, чтобы сработал расцепитель автомата). Выбрать провод для питания стационарных приемников внутри помещения производственного цеха без наличия пожароопасных и взрывоопасных объектов. Способ прокладки в трубах, на воздухе. Провода защищены автоматом на номинальный ток расцепителя I р. а.= 63 А. Дано: рабочее напряжение U ном. = 380 В, мощность электродвигателя P расч. = 25 квт, cos = 0,85, длина линии L=80 м; Число часов использования максимума нагрузки в год T max. =3200./год. Решение: 1. Принимаем алюминиевый провод, т. к. он дешевле и по условию (в цехе) отсутствуют ограничения по применению алюминия. Прокладка осуществляется по бетонным стенам в трубах и в каналах (на воздухе). Выбираем марку провода АПВ- алюминиевый провод с изоляцией из винилхлорида, всего проводов 5: три токоведущих, один нулевой и один заземляющий. 2. Находим рабочий ток: I раб. = P расч. / (3 * U * cos ) = /( 3 * 380 * 0.85) = 44,7 А. По справочным таблицам принимаем минимальное сечение алюминиевого провода по допустимому току нагрузки равное 16 мм 2 с I дл. доп.. = 55 А при прокладке четырех проводов в трубе. Выбираем провод марки АПВ сечением 16 мм 2, так как 55 А > 44,7 А 3. Проверяем сечение провода по допустимым потерям напряжения: S U = 3 * I pаб. * L * cos /( * U доп. ) = 3 * 44,7 * 80 * 0,85 /( 32 * 19) = 8,1 мм 2, принимаем ближайшее большее стандартное 10 мм 2, так как 10 > 8,1 где, U доп = 0,05 * U ном. = 0,05 * 380 = 19 В. = 32, так как провод алюминиевый. 4. Находим по справочнику (указать, какому, по какой таблице) допустимую экономическую плотность тока для изолированных алюминиевых проводов при числе часов использования максимума нагрузки в год T max. =3200 час., это больше 3000, но меньше 5000, принимаем j = 1.6 А /мм Сечение по экономической плотности тока: S эк. = I раб. / j = 44,7 / 1.6 = 27,8 мм 2, принимаем ближайшее стандартное 25 мм 2 6. Из рассчитанных сечений выбираем наибольшее — это сечение по экономической плотности тока S эк. = 25 мм 2 7. Проверяем проводники по термической стойкости к токам КЗ путем сравнения допустимого тока проводников и тока расцепителя автомата. По условию термической стойкости необходимо, чтобы I дл. доп. был больше, чем I р. а. По таблице 4 находим для сечения 25 мм 2

Читать еще:  Выключатели abb со светодиодом

6 длительно допустимый ток равен 70 А. Сравниваем: 70 > 63, следовательно провода подходят по термической стойкости к токам КЗ. 8. Окончательно выбираем провод марки АПВ х х 16, рассчитанный на ток нагрузки до 70 А, алюминиевый провод плоский с винилхлоридной изоляцией, на напряжение до 500 В, 3 токоведущих жилы сечением по 25 мм 2 1 жила нулевая и 1 заземляющая сечением по 16 мм 2 каждая. Ответ: Выбираем провод АПВ-500-3х25+2х16. Пример 2. Расчет сечения и выбор кабеля для самоходной машины. Задание. Рассчитать сечение и выбрать кабель для питания самоходной погрузочной машины в подземном руднике, имеющей установленную мощность электрооборудования Р уст. = 108 квт. Напряжение питания Uраб. = 380 В. Длина гибкого кабеля l = 95 м. Коэффициент использования оборудования Ки = 0,78, коэффициент мощности cos φ =0,75, КПД 0,92. Машина подключена к автоматическому выключателю с током расцепителя автомата 180 А. Решение. 1. Так как машина передвижная принимаем кабель гибкий, с медными жилами, с резиновой изоляцией жил, шланговый, повышенной гибкости, 3 жилы токоведущих, одна для заземления. 2. Расчетный ток в кабеле с учетом коэффициента использования: Iрасч. = Руст. Ки / (Uраб. cos φ 3 ή) = 108 х 1000 х 0,78/ (380 х 0,75 х 3х 0,92) = 170 А 3. По справочным таблицам для гибких кабелей выбираем сечение жил кабеля, допускающее расчетный ток. 170 А. Для напряжения до 1,2 кв это будет сечение 50 мм 2, с допустимым током 200 А, что больше 170 А. 4. Проверяем выбранное сечение по допустимым потерям напряжения: S ΔU. 3 IР. lcos γδu доп. 3 х 170 х95 х 0,75 / (53 х 19) = 20 мм 2, Принимаем стандартное сечение 25 мм 2, что меньше выбранного 50 мм 2, кабель подходит 5. Проверяем сечение по механической прочности. В соответствии с рекомендациями ПУЭ минимальное сечение кабеля для передвижной установки 16 мм 2, что меньше выбранного 50 мм 2, следовательно кабель подходит. 6. Поскольку кабель гибкий и не предназначен для стационарной прокладки, то он по экономической плотности тока не проверяется. 7. Проверка по термической стойкости к токам КЗ. Проверяем путем сравнения допустимого тока для кабеля и тока расцепителя автомата. в нашем случае Iдл. доп. > Iр.а. 200 А > 180 А, следовательно кабель выдержит ток КЗ. 6. Ответ. Окончательно принимаем кабель КГ или КРПТ 0,66 3 х х 10

7 Пример 3. Выбор провода для питания электродвигателя. Задание. Выбрать провод для питания асинхронного электродвигателя типа 4А132М2 мощностью 11 квт. Провода проложены в трубах в полу, режим работы длительный S1. Напряжение питания- 380 В. Решение: 1. По справочникам определяем паспортные данные электродвигателя: Рабочий ток двигателя: ή п = 88% и cos φ п = 0,90. P ном I раб = = 3 U ном cosφ ή 11х1000 = = 21,13 А 3 *380*0,88*0,90 По таблицам для трех проводов, проложенных в одной трубе, выбираем алюминиевые провода с площадью сечения 3кв. мм, допускающие длительный ток 22 А, что соответствует условию. 2221,13. Пример 4. То же как в примере 3, но режим повторно-кратковременный Задание. Для провода АПВ (1×35) мм, проложенного в трубах, проверить возможность питания электроприёмника мощностью 75 квт, работающего в повторно-кратковременном режиме с соsφ =0,7; ПВ — 40 %; U ном = 380 В. Решение: Номинальный рабочий ток электроприемника: P ном I ном = = 3 * U ном * cos φ 75*1000 = = 163 А 3* 380*0,7 Допустимый ток электроприемника с ПВ = 40 % (0,4), приведенный к длительному режиму по формуле <1>: 163*0,4 I доп = = 118 А 0,875 По таблицам для алюминиевых проводов с площадью сечения 35 мм 2 допустимый ток

Выбор сечения проводов и кабелей Общее положение по расчету электрической сети. Конечной целью расчета электрической сети жилого дома, как и всякого

Выбор сечения проводов и кабелей Общее положение по расчету электрической сети. Конечной целью расчета электрической сети жилого дома, как и всякого другого здания, является выбор сечений проводов и аппаратов

Краткие теоретические сведения

Цель работы: Научить производить проверку сечений на соответствие с током аппаратов защиты для сетей до 1000В и проверку сечений по допустимой потере напряжения. Краткие теоретические сведения Согласно

Сечение кабеля – как правильно выбрать

При выборе сечения кабеля проектировщики руководствуются ПУЭ глава 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны». В этом разделе представлены специальные таблицы сечения кабеля по мощности и току.

В данном ПУЭ расчеты даны для медных и алюминиевых кабелей, но с июня 2003 года алюминиевая электропроводка запрещена приказом Минэнерго ввиду высокой пожароопасности. С ноября 2017 алюминий снова разрешили применять в жилых и административных зданиях, но только определенные сплавы.

Производителям все-таки удалось получить сплав алюминия, не уступающий по характеристикам меди. Кроме того, у алюминия есть определенные преимущества перед медью: например, легкость, относительная дешевизна. На сегодняшний день этот кабель протестирован ведущими строительными компаниями, но на рынок Екатеринбурга активно не поставляется, и массово еще не применяется.

Маркировка кабеля

Когда прокладывается новая силовая проводка, берется трехжильный (220В) либо пятижильный (380В) кабель следующих маркировок: ПВС, ВВГ, NYM. Кабель (провод) ПВС используется ограниченно, как правило, для бытовых нужд, в домашней электропроводке – подключить светильник, тройник. В определенных случаях его используют при проведении слаботочных сетей. Кабель NYM используется редко в силу высокой цены. Особо останавливаться на них не будем. Рассмотрим подробнее маркировку ВВГ.

Двойная буква В обозначает, что у кабеля 2 оболочки и обе изготовлены из поливинилхлорида. Буква Г – значит «голый», то есть такой кабель нельзя укладывать, например, под землей без дополнительной защиты.

Чаще всего используются следующие разновидности кабеля ВВГ: ВВГнг LS (для всех электроснабжающих сетей) и ВВГнг frLS (для систем пожаробезопасности).

Буквы «нг» обозначают, что кабель не поддерживает горение. Кабель с такой маркировкой отвечает современным требованиям пожарной безопасности. Маркировка LS говорит о том, что в случае возгорания выделения дыма сведены к минимуму. Буквы fr указывают на то, что дополнительно для защиты от возгорания при изготовлении кабеля использованы материалы из слюды.

Читать еще:  Маркировка выключателей освещения пуэ

Далее рассмотрим цифровые обозначения. Например, маркировка ВВГнг

LS 3*2,5, указывает на то, что в данном кабеле 3 жилы (провода), а сечение жилы кабеля равно 2,5 мм.кв.

С обозначениями разобрались. Итак, как сделать расчет сечения кабеля по мощности? Для этого нужно рассмотреть все существующие и потенциальные электроприемники на объекте, суммировать мощности этого оборудования и умножить на поправочный коэффициент. Поправочный коэффициент (К одновременности) получают, прикинув, какое оборудование будет использовано одновременно в течение длительного времени.

Например, сложив мощности всего электрооборудования, мы получили 50000 Вт (50 кВт), при этом одновременно работает не более 75% всех приборов.

50 * 0.75 = 37,5 (кВт)

Теперь смотрим по таблице, какое сечение кабеля необходимо использовать, чтобы провести сеть. Подобных таблиц более или менее повторяющих друг друга существует множество в разных источниках. Напомним, что все они основаны на ПУЭ плюс на опыте конкретного специалиста.

Выбрать кабель по экономической плотности тока

Сечение провода определяется на основании нагрева, особенностей нормального/аварийного режима и неравномерности перераспределения токов по отдельным линиям. Это обусловлено тем, что нагрев способен изменить свойства проводника в физическом плане, что в свою очередь делает его сопротивление больше, а также существенно сокращает долговечность его изоляции. Правильно определить сечение по провода, так же важно, как определение правильных инструментов вебмастера, поскольку количество инструментов у вебмастера очень много, и не каждый вебмастер сразу определит те инструменты, которые нужны именно в данный момент.

Определение сечения проводника по показателям нагрева

Выбор сечения, в зависимости от условий нагрева, предполагает использование соответствующих таблиц, в которых указаны данные допустимости нагрузок тока, при которых жилы разогреваются до максимально допустимой температуры. Таким образом, предупреждается преждевременное разрушение изоляции, гарантируется хорошее качество контакта, а также исключается вероятность возникновения аварийной ситуации.
Показатель повторно-кратковременного режима, который подразумевает периодические нагрузки, в процессе выбора сечения, пересчитывается на величину приведенного длительного тока.

здесь Iпв является током повторного (или кратковременного) режима приемника с длительностью включения ПВ.

Очень часто, дабы сэкономить на цветных металлах, один провод с большим сечением заменяется на два или более проводника, у которых сечение несколько меньше.

Рис 1. График соотношения плотности тока и сечения 3-х жильного кабеля, рассчитанного на напряжение 6000 В, медные жилы которого разогреты под воздействием тока до +65°С при этом температура окружающего воздуха составляет +25°С.

При выборе сечения проводников на основании показателей допустимого нагрева, которые взяты из соответствующих таблиц, необходимо следить не только за током на линии, но и за способом монтажа, материалом из которого изготовлен проводник, а также температурой окружающей среды.

Линии кабеля, рассчитанные на напряжение более 1 кВ, выбранные с учетом нагрева под воздействием длительного тока, следует проверять еще и на нагрев при коротком замыкании. Если присутствует превышение температуры проводника с напряжением до 10 кВ (более 200 °С), а кабелей – 35-220 кВ (более 125 °С), то их сечение для обоих случаев необходимо сделать несколько большим.

Сечение жил в проводах, предназначенных для сетей с внутренним электроснабжением, напряжение в которых не превышает 1 кВ согласуется с коммутационными характеристиками защитных устройств линии таким образом, чтобы было оправдано равенство Iд / Iз*Кз. Здесь Кз является допустимым длительным показанием тока жилы по отношению к показаниям тока срабатывания защиты или по отношению к номинальному значению тока. В том случае если имеет место несоблюдение приведенного соотношения, то сечение проводников следует сделать больше.

Выбор сечения проводников на основании потери напряжения

Сечение проводников, определенное из условий нагрева, а также согласованное с возможностями устройств коммутационной защиты в обязательном порядке следует проверять и на линейные потери по напряжению.

где U является напряжением действующей электроэнергии, Uном является напряжением в участке, где присоединяется приемник.

Допустимая величина отклонения напряжения у зажимов двигателей, от номинальной должна быть не более ±5 %. Иногда допустимы показания в +10 %.

Во внутренних осветительных сетях, или же во внешних прожекторных установках, уменьшение напряжения в наиболее удаленных элементах не должно быть более 2,5 % (внутреннее освещение ) и 5% (наружное и аварийное освещение). Большее уменьшение напряжения является основной причиной снижения освещенности на рабочих местах, что в свою очередь уменьшает общую производительность труда.

Увеличение напряжения во внутреннем электроснабжении более установленной нормы просто не допустимо, поскольку оно может привести к перерасходу электроэнергии, а также уменьшению срока службы оборудования.

Рис. 2. Определение напряжения на 3-х фазной линии: а – на конец линии воздействует одна нагрузка, б – несколько нагрузок.

Проверка сечения у проводников 3-х фазной линии с единой нагрузкой (рисунок 2, а), которая характеризуется расчетным током, обозначаемым Ip, и значением мощности, обозначаемым cos фи по отношению к линейным потерям по напряжению производится следующим образом:

где Uном действующее номинальное напряжение, В, Ro и Хо является активным, а также индуктивное сопротивление 1 км линии (выбирается из соответствующих таблиц), Ом / км, является активной мощностью нагрузки в кВт, L — продолжительность линии в км.

В случае с неразветвленной 3-х фазной линией с постоянным сечением, которая несет распределенную по ней нагрузку с токоми Ip, а также соответствующими значениями мощности cos фи, и которая от источника энергии отдалена на расстояние, обозначаемое L (рис. 2, б), Линейные потери относительно напряжения до самых удаленных из приемников составит:

здесь Pрi является активной мощностью также является расчетной i-й нагрузки, которая удалена от источников энергии на определенное расстояние с обозначением L.

В случае, если потеря dU будет больше нормы, то придется сечение повысить для того, чтобы обеспечивалось значение в норме.

В случае с малыми сечениями индуктивным сопротивлением, как правило, пренебрегают, для упрощения выполнения всех вычислений. Обратим внимание, что в 3-х фазных распределительных сетях внешнего освещения, которые отличаются существенной протяженностью необходимо обеспечить верное подключение равноудаленных осветительных элементов. Иначе потери по напряжению будут неравномерным образом перераспределяться по фазам.

Схемы подключения равноудаленных осветительных элементов внешнего освещения: а – верная, б – неверная.

Определение сечения относительно экономической плотности тока

Проводниковое сечение, выбранное без учета экономического критерия, является причиной возникновения достаточно больших потерь электроэнергии, кроме этого возрастают эксплуатационные затраты. Именно поэтому, сечения проводников, которые работают долго (максимум 4000 часов), должны быть не меньше той экономической плотности, которая устанавливает наилучшее соотношение расходов как капитальных, так и эксплуатационных. Определяется этот показатель по формуле:

Sэ = Iр / Jэ

где является током линии, в котором не учитывается увеличение нагрузки в случае ремонта, является плотностью экономического плана на основании расчета окупаемости на протяжении 8-10 лет.

С точки зрения экономики сечение проводника округляется до наиболее близкого значения. В случае, если данный показатель составляет более 150 мм2, то одна линия заменяется несколькими, в общей сложности их сечение должно соответствовать экономическому.

Провода, пропускающие напряжение до 1 кВ с небольшим сроком службы относительно экономической плотности не выбираются.

В 3х фазных и 4х проходных сетях для нейтрального проводника сечение не рассчитывается, а принимается не меньше половины от того сечения, которое выбрано для основных проводов. При этом, в сетях, в которых присутствуют лампы газоразрядного типа, сечение нейтрального проводника выбирается таким же, как соответствующие показатели в основных проводах для внутреннего электроснабжения (при значительной протяженности) и сетей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector