4.3 Выбор кабелей

Кабели широко применяются в электроустановках. Потребители 6-10 кВ, как правило, получают питание по кабельным линиям. Чтобы обеспечить пожарную безопасность в производственных помещениях ТЭС и АЭС рекомендуется применять кабели, у которых оболочка, изоляция и покровы выполнены из невоспламеняющихся материалов, например, из самозатухающего полиэтилена или поливинилхлоридного пластика.

Таблица 4.3.1 Марки кабелей, рекомендуемые для прокладки в земле и в воздухе.

Область применения	С бумажной пропитанной изоляцией	С пластмассовой и резиновой изоляцией
В земле, со средней коррозийной активностью	ААШв, ААШп, ААПл	АПвБбШв, АВБбШв
В туннелях, каналах, производственных помещениях – сырых	ААШв, ААБлГ	АВВБГ, АВРБГ
– сухих	ААГ, ААШв, ААБвГ	АВВГ, АВРГ
– сырых с высокой коррозийной активностью	ААШв, ААБвГ	АВБбШв, АПАшв
– пожароопасных	ААГ, ААШв	АВВГ, АВРГ

Марки кабелей приведены по ГОСТ 7.006-72.

Допустимые токи кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение 6-10 кВ принимаются такими же, как и кабелей с бумажной изоляцией

Кабели выбираются:

1.По конструкции;

2.По напряжению:

,

где – напряжение сети на стороне низкого напряжения, [кВ];

– номинальное напряжение кабеля, [кВ].

3.По экономической плотности тока:

, (4.3.1)

где – максимальный рабочий ток нормального режи ма без перегрузки, [А];

– экономическое сечение проводника (сечение, при котором обеспечиваются наименьшие приведённые затраты), [мм²];

– экономическая плотность тока, [А/мм²], которая зависит от продолжительности использования максимума нагрузки, вида изоляции и материала проводника. Принимается по таблице №8 (стр.44).

, (4.3.2)

где – номинальная мощность трансформатора, [кВ·А];

– число присоединений на стороне низкого напряжения для одного трансформатора.

4.По допустимому току:

,

где – допустимый ток кабеля, [А].

Если условия прокладки кабелей отличаются от условий нормальной среды или в одной траншее проложено несколько параллельных кабелей, то условие примет вид:

,

где – поправочный коэффициент на число рядом проложенных в земле кабелей. Принимаем К₁=0,9 по таблице №5 (стр. 69);

– поправочный коэффициент на температуру. Принимаем К₂=1,06

Выбранные по нормальному режиму кабели проверяются по следующим условиям:

2.По условию нагрева при работе с перегрузкой в послеаварийном режиме:

,

где К – допустимый коэффициент перегрузки кабеля в послеаварийном режиме;

;

– ток в кабеле в послеаварийном режиме, [А];

; (4.3.3)

2.По условию термической устойчивости при коротком замыкании:

,

где – допустимое сечение по условию нагрева токами короткого замыкания, [м];

, (4.3.4)

где – расчётный тепловой импульс короткого замыкания, [кА²·с];

С – коэффициент, зависящий от вида и материала проводника. Принимается по таблице №10 (стр.45). (Л – 2 стр.249, Л – 1 стр.286)

Выбираем кабель марки АПвПВ2г с U_ном = 20 кВ.

1. .По экономической плотности тока:

;

где – экономическое сечение проводника (сечение, при котором обеспечиваются наименьшие приведённые затраты), [мм²];

– максимальный рабочий ток нормального режима без перегрузки, [А];

– экономическая плотность тока, [А/мм²].

Для кабелей с СПЭ изоляцией и алюминиевыми жилами при T_мах выше 5000 часов (т.к. завод работает с равномерным графиком нагрузки) принимаем равным 1,6 А/мм².

, (4.3.2)

где – номинальная мощность трансформатора, [кВ·А];

n_лэп – число присоединений на стороне низкого напряжения для одного трансформатора.

, (4.3.1)

𝘨_Э = 0,18 / 1,6 = 112 мм²

Принимаем два параллельно проложенных кабеля марки АПвПВ2г 20кВ (3x185) с I_доп = 390 А.

2. .По допустимому току

;

где – допустимый ток кабеля, [А].

Т.к. используется два параллельных кабеля, то условие примет вид:

где – поправочный коэффициент. Принимаем = 0,9 К₂=1,06

180 < 0,9  1,06  390= 372,06 А.

Выбранный кабель по данному условию подходит.

3. .По условию нагрева при работе с перегрузкой в послеаварийном режиме:

,

где К – допустимый коэффициент перегрузки кабеля в послеаварийном режиме;

– ток в кабеле в послеаварийном режиме, [А];

; (4.3.3)

0,9 ∙ 1,3  1,06  390 = 483,67 А > 361 А;

Выбранный кабель по данному условию проходит.

7.По условию термической устойчивости при коротком замыкании:

,

где – допустимое сечение по условию нагрева токами короткого замыкания, [м];

,

где – расчётный тепловой импульс короткого замыкания, [кА²·с];

С – коэффициент, зависящий от вида и материала проводника.

Для кабелей 10 кВ с бумажной изоляцией и алюминиевыми сплошными жилами С = 65 А∙с²/мм².

, (4.3.4)

=151,84 мм² < = 185 мм².

Выбранный кабель по данному условию проходит.

Окончательно принимаем кабель марки АПвПВ2г 20кВ (3x185) с I_доп = 390 А.

Условия выбора	Расчётный данные	Каталожные данные
К ∙ К1 ∙ К2 ∙ IДОП ≥ IПАР	К ∙ К1 ∙ К2 ∙ IДОП=483,67 А	IПАР =361 А
g min ≤ gвыбр	g min =151,84 мм2	gвыбр=185 мм2