Выбор и проверка элементов системы электроснабжения

3.1. Выбор сечения проводов и жил кабелей

Выбранный тип провода или кабеля должен соответствовать его назначению, характеру среды, способу прокладки.

Сечения проводов и жил кабелей цеховой сети на напряжение до I кВ выбирают по следующим условиям:

по нагреву расчетным током

(3.1)

где - расчетный ток линии, питающей группу приемников (для линии, питающей единичный приемник, вместо принимают номинальный ток приемника ); - поправочный коэффициент, учитывающий отличие температуры в цехе от температуры, при которой заданы в ПУЭ: - поправочный коэффициент, учитывающий снижение допустимой токовой нагрузки для проводов и кабелей при их многослойной прокладке в коробах;

термической стойкости

(3.2)

где - время отключения КЗ, с; - время срабатывания отсечки автоматического выключателя, с; для отходящих линий обычно принимают минимальные вставки по времени; - время гашения дуги; для автоматических выключателей типа Электрон его принимают равным 0,06 с, для А3700 - 0,01 с; -усредненное значение времени затухания свободных токов КЗ; его принимают равным 0,03 с; - расчетный ток КЗ; С- постоянная, ее значение для кабелей с алюминиевыми жилами и полиэтиленовой изоляцией - 62 А·с/мм².

На основании проведенных исследований установлено, что кабели с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ можно не проверять на термическую стойкость при КЗ, если алюминиевые жилы имеют сечение 25 мм² и более, а медные 16 мм² и более [1].

Выбранные сечения проводов и кабелей проверяют на потери на­пряжения по формуле

(3.3)

где , - соответственно удельные активное и индуктивное сопротив­ления; - длина линии: - угол сдвига фаз между током и напряжением сети.

Потери напряжения в сети находят как сумму потерь отдельных участков сети от источника до потребителя. В сетях напряжением до 1 кВ с числом часов использования максимума нагрузки, не превышающим 5000 ч, сечения проводов и кабелей по экономической плотности не выбирают, так как в этом случае они превышают в 2 - 3 раза сечения, выбранные по нагреву расчетным током.

По экономической плотности тока не выбирают также осветите­льные сети, сборные шины, сети временных сооружений [2].

3.2. Выбор комплектных шинопроводов

Комплектные шинопроводы предназначены для помещений с нормальными условиями среды. Они поставляются в виде отдельных сборных секций, которые представляют собой три или четыре шины, заключенные в оболочку и скрепленные самой оболочкой или изоляторами - клещами. Применение комплектных шинопроводов значительно облегчает монтаж цеховой сети.

Главные магистрали. Особенность выбора главных магистралей, обычно выполняемых шинопроводами типа ШМА для общепромышленных нагрузок, заключается в том, что номинальный ток шинопровода не должен превышать максимальный ток, протекающий через трансформатор, т.е.

(3.4)

При выборе ШМА для питания сварочных нагрузок учитывают допустимые кратковременные перегрузки ШМА. Такие данные для шинопроводов типа ШМА-68-Н-1600 приведены ниже:

Допустимая кратность нагрузки ШМА-68-1600………	3	2.5	2
Частота пиков в час……………………………………...	10	60	430

С учетом допустимых перегрузок ШМА-68-Н-1600, а также во избежание больших потерь напряжения в сетях, при питании нагрузок от трансформаторов с выбор номинального тока шинопровода следует осуществлять по условию

(3.5)

где - значение пикового тока.

Пиковый ток определяют следующим образом:

для однофазных сварочных машин

; (3,6)

для двухфазных машин, включенных по схеме открытого треуголь­ника для общей фазы

для остальных фаз

; (3,7)

для трехфазных машин

, (3,8)

где - паспортная (установленная) мощность машин; - коэф­фициент загрузки; - номинальное напряжение сети.

Потери напряжения в магистральном шинопроводе определяют по формуле, %

(3.9)

где - сумма моментов токовых нагрузок шинопровода, А · км; r0, x0 - соответственно удельные активное и индуктивное сопротивления шинопровода, Ом/км.

Шинопроводы проверяются на электродинамическую стойкость

(3.10)

где - расчетный ударный ток КЗ в начале шинопровода; - допустимый ударный ток КЗ (ток динамической стойкости) для данного типа шинопровода.

Распределительные шинопроводы выбирают по расчетному току из условия:

, (3.11)

где - номинальный ток шинопровода.

Потери напряжения в распределительном шинопроводе с равномерной нагрузкой и расположением вводной секции в начале шинопровода определяют по (3.3); если вводная секция расположена в середине шинопровода, то используют формулу:

(3.12)

Проверку на динамическую стойкость выполняют по условию (3.10).