Выбор поперечного сечения проводника для электроприемников по допустимому току нагрева и проверок по потере напряжения. Выбор сечений проводников по допустимому нагреву.
Надежная и длительная работа проводов и кабелей определяется длительной допустимой температурой их нагрева, величина которой зависит от вида изоляции. Учитывая условия надежности, безопасности и экономичности, ПУЭ устанавливают предельную температуру нагрева проводников в зависимости от длительности прохождения тока, материала токоведущей части и изоляции провода или кабеля.
Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается длительная допустимая температура нагрева, называется длительно допустимым током по нагревуIдд. Величина его зависит как от марки провода или кабеля, так и от условий прокладки и температуры окружающей среды.
Выбор сечения проводника по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчетного тока с допустимым табличным значением для принятых марок провода или кабеля и условий их прокладки. За длительный расчетный ток линии электропередачи принимается ток получасового максимума, т.е. наибольший из средних получасовых значений. При выборе должно соблюдаться условие
.
Если температура воздуха отличается от +25 оС, а земли – от +15°С или кабели прокладываются параллельно, то условия охлаждения меняются и табличные значения допустимых токов нагрузки корректируются с помощью поправочных коэффициентов.
При отклонении температуры окружающей среды от нормируемой новое значение допустимого тока нагрузки с поправкой на температуру определяется по выражению
,
где Kт – поправочный температурный коэффициент, определяемый из тех же источников.
При параллельной прокладке кабелей условия их охлаждения ухудшаются, что учитывается поправочным коэффициентом на прокладку Kп, значения которого даются в зависимости от количества параллельно прокладываемых кабелей и расстояния между ними:
.
По нагреву длительным током нагрузки выбираются все проводники электрических сетей для не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т.п.
Выбор сечений проводников по допустимой потере напряжения
Нормальный режим работы электроприемников обеспечивается при напряжении сети, которое должно совпадать с номинальным напряжением электроприемников в точках их присоединения, так как они спроектированы на это напряжение при наилучших технико-экономических показателях. Повышение или понижение уровня напряжения на зажимах электроприемников относительно номинального значения приводит к снижению эффективности преобразования электрической энергии в технологическом процессе.
В условиях разной электрической удаленности приемников электрической энергии от источников питания и неодинаковой загрузки элементов электрических сетей в каждый момент времени до различных электроприемников наблюдаются неравные потери напряжения. Это приводит к тому, что практически невозможно решение задачи поддержания напряжения на зажимах всех электроприемников в один и тот же момент времени равным номинальному.
Поэтому актуальной становится задача доведения электроэнергии до электроприемников на напряжении, находящемся в диапазоне, для которого снижение эффективности преобразования электроэнергии незначительно. Этот диапазон определен стандартом на качество электрической энергии (ГОСТ 13109-97), в котором нормально допустимые отклонения напряжения от номинального на суточном интервале времени с вероятностью 0,95 установлены диапазоном ±5 %, а предельно допустимые – ±10 %.
Расчет сечений проводников по допустимой потере напряжения обычно проводится для электрических сетей напряжением 0,38 кВ, так как в них отсутствуют регулирующие средства напряжения и при этом осложняется задача доведения до электроприемников качественной электроэнергии.
Если суммарная потеря напряжения до электроприемника превышает допустимое значение, то необходимо увеличить сечения линий электропередачи, а если этим не достигается решение задачи, то следует изменить схему электрической сети с целью уменьшения длины линий электропередачи.