Тема 2.3 Проверка по условиям пуска электродвигателей

Сечение и длина кабелей должны обеспечивать нормальный пуск электродвигателей. Пусковые токи создают увеличенную по сравнению с нормальным режимом потерю напряжения в питающем кабеле, в результате чего напряжение на зажимах двигателя снижается. Возможность разворота двигателя определяется значением остаточного напряжения на его зажимах. При расчете возможности запуска асинхронного двигателя необходимо учитывать механическую характеристику машины. При наличии движущихся частей с большими инерционными массами необходимо учитывать передачу, а также число оборотов вала машины, которое может быть значительно меньше оборотов двигателя.

Для нормального запуска необходимо, чтобы пусковой момент двигателя М_п был больше момента сопротивления трогания М_т механизма, приводимого во вращение, а для разгона необходим еще избыточный момент М_изб. Кроме того, согласно ГОСТ 183-66 следует учитывать допуск на уменьшение пускового момента на 20%. С учетом сказанного, а также того, что можно принять M_изб = 0,25 M_н:

0,8 M_п ≥ ( M_т + M_изб) = M_т + 0,25 M_н, (2.11)

Разделив правую и левую часть на номинальный момент, получим в относительных единицах: m_п ≥ ( m_т + m_изб) K₁,

где K₁ = 1,25 – коэффициент, учитывающий снижение напряжения.

При пуске снижается напряжение обмотке статора двигателя. Момент на валу снижается пропорционально квадрату этого напряжения. Для пускового момента в относительных единицах

m_п = U_* ² m_п.н,, (2.12)

где U_* = U / U_н – относительное значение напряжения на клеммах двигателя. Здесь н – обозначение номинальной величины.

Потеря напряжения в элементах сети в относительных единицах при пуске двигателя составит

ΔU = √3 I_п (r_∑ cosφ + x_∑ sinφ,) /U_н, (2.13)

где I_п – пусковой ток;

r_∑ и x_∑ – активное и индуктивное сопротивление линии.

Тема 2.4. Выбор сечений кабелей по условию экономической плотности тока

Сечения проводников должны быть проверены по экономической плотности тока. Экономически целесообразное сечение F, мм², определяется из соотношения

F = I / J_эк , (2.14)

где I - расчетный ток в час максимума энергосистемы, А;

J_эк - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм², для заданных условий работы, выбираемое по табл. 2.1

Сечение, полученное в результате указанного расчета, округляется до ближайшего стандартного сечения. Расчетный ток принимается для нормального режима работы, т. е. увеличение тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети не учитывается.

Увеличение количества линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения в целях удовлетворения экономической плотности тока производится на основе технико-экономического расчета. При этом во избежание увеличения количества линий или цепей допускается двукратное превышение нормированных значении, приведенных в табл. 2.1

Экономическая плотность тока

Таблица 2.1

Проводники	Экономическая плотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки в год
	более 1000 до 3000	более 3000 до 5000	более 5000
Неизолированные провода и шины:
медные	2,5	2,1	1,8
алюминиевые	1,3	1,1	1,0
Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинил-хлоридной изоляцией с жилами:
медными	3,0	2,5	2,0
алюминиевыми	1,6	1,4	1,2
Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:
медными	3,5	3,1	2,7
алюминиевыми	1,9	1,7	1,6

Проверке по экономической плотности тока не подлежат:

1. сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1 кВ при числе часов использования максимума нагрузки предприятий до 4000- 5000 час;

2. ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1 кВ, а также осветительные сети промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;

3. сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений;

4. проводники, идущие к резисторам, пусковым реостатам и т. п.;

5. сети временных сооружений, а также устройства со сроком службы 3-5 лет.

При пользовании табл. 2.1 необходимо руководствоваться следующим:

1. При максимуме нагрузки в ночное время экономическая плотность тока увеличивается на 40 %.

2. Для изолированных проводников сечением 16 мм² и менее экономическая плотность тока увеличивается на 40%.