32. Выбор сечения проводников по наибольшему току нагрузки из условия нагрева Выбор сечения проводов, кабелей и шин цеховых сетей по нагреву

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву.

Таблица составлена для следующих условий:

1. t воздуха в помещениях и вне их равна 25 ˚С;

2. t почвы на глубине заложения кабелей (0,7 м) равна 15 ˚С;

3. в траншее уложен один кабель.

Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки сравниваются расчетный I_р и допустимый I_доп токи для проводника принятой марки и условий его прокладки. При этом должно выполняться соотношение:

(1)

Если условия прокладки отличаются от нормальных, то допустимый ток определяется как:

где К_п1 – поправочный температурный коэффициент;

К_п2 – поправочный коэффициент, зависящий от количества параллельно прокладываемых кабелей и от расстояний между ними.

Выбранное сечение проводника по условиям нагрева длительным током проверяется по нагреву током послеаварийного режима I_m.ав (в условиях двухтрансформаторных цеховых ТП и нескольких кабелей одной линии):

(2)

где К_пер - коэффициент допустимой кратковременной перегрузки кабелей и проводов.

Выбранное сечение проводника по условиям нагрева должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию:

(3)

где К_з - коэффициент защиты или кратность защиты, т.е. отношение длительно допустимого тока для провода или кабеля к номинальному току или току уставки срабатывания защитного аппарата при перегрузке или КЗ.

Из двух условий - 1, 3 - выбирается сечение проводника, удовлетворяющее обоим условиям. Но в тех случаях, когда по (3) не совпадает с данными таблиц допустимых токов, допускается применение проводника ближайшего меньшего сечения, но не менее, чем это требуется по условию 1.

33.Выбор сечения проводников по экономической плотности тока

Потери энергии при передаче по линии возрастают с увеличением сопротивления линии, которое в свою очередь определяется сечением провода: чем больше сечение провода, тем меньше потери. Однако, при этом возрастают расходы цветного металла и капитальные затраты на сооружение линии. Чтобы выбрать экономически наиболее целесообразную линию, следует сравнить капитальные затраты и ежегодные эксплутационные расходы для нескольких вариантов линий (но не менее двух).

Потери, а следовательно, и стоимость потерь уменьшается при увеличении сечения провода: величины же отчислений на амортизацию, текущий ремонт и обслуживание возрастают с увеличением сечения проводов и кабелей, т.к. при этом увеличиваются капзатраты. Сумма указанных составляющих годовых затрат З будет иметь миниум при так называемом экономически целесообразном сечении провода Jэк.

В ПУЭ установлены величины экономи-ческой плотности тока Jэк, зависящие только от материала, конструкции провода и продол-ти использования максимума нагрузки Тм.

При определении Jэк не учитываются такие факторы, как стоимость ЭЭ и величина напряжения линии. Экономически целесообразное сечение определяется предварительно по расчетному току линии Iр и экономической плотности Jэк: Sэк = Iэк / Jэк

Следует отметить, что в сетях напряжением до 1000 В сечение, выбранное по экономической плотности тока, в 2-3 раза превышает сечение, выбранное по техническим требованиям (нагреву, потере напряжения, механической прочности). Для устранения такого несоответствия, ведущего к перерасходу цветного металла, допускается:

А) повышать для изолированных проводов сечением 16 мм2 и менее экономическую плотность тока на 40 %;

Б) не проверять на экономическую плотность эл.сети напряжением до 1000 В при продолжительности использования максимума менее 4000-5000 ч, все ответвления к отдельным электроприемникам до 1000 В, осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий и сети временных сооружений, а также шины распредустройств и п/ст.

Другими словами: сечение проводников и кабелей в сетях до 1000 В по экономической плотности тока производится только для цехов, имеющих число использования максимума нагрузки более 4000-5000, при этом по Jэк выбираются только силовые питающие сети : т.е. сети от трансформаторной подстанции до распределительных шкафов и шинопроводов. Остальные сети и ответвления к отдельным ЭП по Jэк не выбираются.

Число часов использования максимума нагрузки Тм определяется характером производства и сменностью работы потребителей. Обычно значения Тм лежат в пределах:

Осветительные нагрузки – 1500-2000;

Односменные предп. - 1500-2500;

Двухсменные - 3500-4500;

Трехсменные - 5000-7000.

Величина Тм в общем случае определяется по графикам нагрузки соответствующего предприятия. На основании известного графика нагрузки строится график нагрузки по продолжительности. Площадь годового графика в определенном масштабе выражает количество потребленной пром.предприятием ЭЭ за год. По годовому графику нагрузки можно определить число часов использования максимума нагрузки: Тм=Эа / Рмакс

Где Эа – годовой расход ЭЭ, кВт*ч; Рмакс – максимальная нагрузка, кВт.