Расчет токов и выбор сечения кабеля.

Исходные данные и расчетные соотношения.

Исходными данными при расчете является:

• Заданная схема распределения электроэнергии по судну, то есть схема подключения кабелей, в соответствии с которой кабели можно разделить на две группы: питающие единичные потребители, питающие групповые потребители.

• Режим работы потребителя (РЩ) когда ток в кабели максимальный по сравнению с другими режимами (по коэффициенту загрузки из таблицы нагрузок).

Расчетный ток кабеля, соединяющего Генератор с ГРЩ, принимается равным номинальному току генератора.

На постоянном токе:

На переменном токе:

Расчетные токи кабелей, соединяющих единичные потребители с РЩ.

Для постоянного тока:

Для трехфазной цепи:

Р_н – номинальная мощность механизма (см. таблицу нагрузок)

К_з – коэффициент загрузки оборудования (см. таблицу 3)

U_н – номинальное напряжение сети

cos(φ_н) – номинальный коэффициент мощности

η_н – номинальный КПД потребителя

Расчетные кабели РЩ (группы потребителей).

Постоянный ток:

Переменный ток:

I_i – ток единичного потребителя

a, p – активная и реактивная составляющие

K_o – коэффициент одновременности работы потребителей, питающихся от данного РЩ

Кабель на судне прокладывают в трубах, пучках и т.п., что ухудшает условия охлаждения, по сравнению с одиночной прокладкой, это учитывают корректировкой рабочего тока, в соответствии с соотношением напряжения для тока РЩ:

К₁=0,8 – при прокладке кабеля в трубе или двухрядном пучке

К₁=0,9 – при однорядном пучке

К₁=0,6 – при трехрядном пучке

К₂ – учитывает число часов работы под напряжением

t_раб – время работы кабеля под нагрузкой за сутки в часах

Если К₁К₂>1, то К₁К₂ принимают равным 1.

Выбор сечения определяется по условию:

I _доп – допустимый для данного сечения ток по условиям нагрева для изоляции, при длительном режиме работы.

(а) – сечение подходит

(б) – сечение не подходит

На базе выполнения (1) произведены расчеты зависимости (2), где S – сечение, θ_с – температура окружающей среды.

Если θ_с>40˚С, то корректируют допустимый ток:

Выбирая сечение по току, на базе (2) дается гарантия, что нагрев такого сечения не превысит допустимых температур.

Проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения.

При прохождении тока по кабелю часть напряжения теряется на сопротивлении кабеля. По регистру РФ допускается потеря напряжения (это алгебраическая разность между напряжением в начале и в конце кабеля). Смотри таблицу:

Сеть	∆Uд%
Силовая	7
Осветительная U>110В	5
Осветительная U<36В	10

Проверка выбранного сечения осуществляется по условию:

Различают понятия «потеря» и «падение» напряжения. На постоянном токе это одно и тоже. Так как «потеря» - алгебраическая разность, а «падение» - геометрическая разность.