Модуль 4. Выбор сечений проводников

Тема 4.1. Выбор сечений проводов воздушных линий

При проектировании СЭС выбор сечений проводников проводится, как правило, по экономической плотности тока j_э, указанной в табл. 4.1 [3, 4]. Экономическая плотность тока соответствует минимальным затратам на сооружение и эксплуатацию линии.

Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных и ремонтных режимов, При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока.

Сечение провода проектируемой воздушной линии электропередачи (ВЛ) определяется по формуле

F = I_p /j_э, (4.1)

где I_p  расчетный ток линии на пятый год ее эксплуатации [4].

Полученное по выражению (4.1) сечение округляется до ближайшего стандартного сечения.

Таблица 4.1

Проводники	Плотность тока jн, А/мм2, при Тmax, ч/год
	1000...3000	3000...5000	более 5000
Неизолированные провода и шины: медные алюминиевые	2,0 1,0	1,7 0,9	1,4 0,8
Кабели с бумажной пропитанной изоляцией с жилами: медными алюминиевыми	2,4 1,3	2,0 1,1	1,6 1,0
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами: медными алюминиевыми	2,8 1,5	2,5 1,4	2,2 1,3

Метод экономической плотности тока достаточно прост, однако этот метод не учитывает ряд факторов, влияющих на стоимость линии. Это, в частности, материал опор, напряжение, количество цепей, географическое расположение линии.

Выбранные сечения проводов ВЛ должны удовлетворять ряду технических требований, при которых обеспечивается нормальная эксплуатация линии. Окончательный выбор сечения можно сделать только после проверки выполнения этих требований.

Проверка по механической прочности. С целью обеспечения надежной работы проводов ВЛ в условиях внешних механических воздействий устанавливаются минимальные допустимые сечения проводов F_{min мех} по механической прочности [4]. Сечение провода, выбранное по (4.1), должно быть проверено по условию

F >F_{min мех}. (4.2)

Проверка по условиям короны. Минимальные сечения проводов F_{min кор} по условию ограничения потерь на корону приведены в [3]. Сечение провода, выбранное по (4.1), должно быть проверено по условию

F >F_{min кор}. (4.3)

Проверка по допустимому нагреву. Все проводники должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева в длительных режимах работы. В справочных данных приводятся значения допустимого длительного тока I_д, вызывающего нагревание проводника до допустимой температуры _д при температуре воздуха 25 ^оС [4]. Сечение провода ВЛ, выбранное по (4.1), должно быть проверено по условию

I_р  I_д, (4.4)

где I_р I_max – максимальный ток длительного режима.

Проверка по допустимой потере напряжения. Для распределительных сетей напряжением до 10 кВ выбранные по (4.1) сечения линий распределительной сети должны проверяться по условию

U_max  U_д, (4.5)

где U_д – допустимая потеря напряжения (определяется расчетом). Допустимая потеря напряжения в электрической сети определяется вычитанием из значения "располагаемой" потери напряжения значения потери напряжения в обмотках трансформатора, зависящие от его мощности, степени загрузки, коэффициента мощности питаемых трансформатором потребителей и некоторых других условий. Исходя из этого, рекомендуется, чтобы суммарные потери напряжения от шин ТП до наиболее удаленного светильника не превышали 7,5%. Тогда требования ГОСТ 13109-97 к отклонению напряжения будут выполнены.

При невыполнении любого из технических требований, сечения проводов, выбранные по экономической плотности тока, увеличиваются до значений, удовлетворяющих этим требованиям.