1. Вычисление расчетного тока нагрузки линии

Для однофазной сети: для трехфазной сети:

;

где – расчетная мощность отдельного электроприемника или

строительной площадки, кВт;

– номинальное фазное напряжение, В;

– номинальное линейное напряжение сети, В;

– коэффициент мощности.

За расчетный ток нагрузки трехфазных электродвигателей принимают его номинальный ток

;

где – мощность, потребляемая электродвигателем из сети, кВт;

– номинальная мощность на валу электродвигателя, кВт;

– номинальное линейное напряжение сети, В;

– коэффициент мощности электродвигателя;

– коэффициент полезного действия.

Значения указаны в каталожных данных электродвигателя.

По величине расчетного тока можно определить минимальное расчетное сечение проводов или жил кабелей:

− для однофазной нагрузки

или ;

− для трехфазной нагрузки

;

где – длина провода линии, м;

– удельная проводимость материала провода, м/Ом мм ²;

∆U – допускаемая потеря напряжения в сети (в долях единицы 0,05).

Удельная проводимость алюминия составляет 31,7 м/Ом мм², удельная проводимость меди − 53 м/Ом мм ².

По таблицам ПУЭ (Приложение 1) по условию

,

выбирается ближайшее стандартное сечение S проводов или жил кабеля в зависимости от материала, вида изоляции и условий прокладки.

2. Проверка правильности выбора сечения проводов по условию допускаемой потери напряжения

Согласно ПУЭ, в линиях, питающих потребителей, в подводящих проводах к зажимам электродвигателей допускается потеря напряжения до

5 % от номинального напряжения сети

;

где – номинальное напряжение электродвигателя.

Для проверки правильности выбора сечения необходимо определить действительную потерю напряжения ∆U_Л, % в линии, сечение S которой выбрано по величине расчетного тока .

В линиях однофазного переменного тока

;

где – длина провода линии, м;

– удельная проводимость материала провода, м/Ом мм²;

S − стандартное сечение проводов или жил кабеля, мм²;

– номинальное напряжение линии, В.

В линиях трехфазного переменного тока

;

где – длина провода линии, км;

– коэффициент мощности нагрузки;

– величина, соответствующая ;

– номинальное линейное напряжение сети , В;

R₀ , X₀ – активное и индуктивное удельные сопротивления линейного

провода, Ом/км.

Для линий небольшой протяженности напряжением U_Л < 1кВ можно принять значение X₀ = 0. Значения R₀ выбираются по справочным таблицам (Приложение 2).

Если указанные соотношения не выполняются, то необходимо выбрать ближайшее стандартное сечение и повторить расчет.

3. Расчет и выбор защитных аппаратов

Для защиты проводов (жил кабелей) электрической линии от перегрузок и токов короткого замыкания применяют предохранители с плавкими вставками.

Выбор предохранителя производится по току плавкой вставки согласно условию:

,

где – ток плавкой вставки предохранителя, А.

Это условие означает, что предохранитель не должен перегорать при номинальном режиме работы сети.

По справочным таблицам (Приложение 3) выбирают предохранитель со стандартной плавкой вставкой.

Выполняется проверка соответствия тока плавкой вставки условию защиты линии данного сечения от токов короткого замыкания:

.

Если это условие не выполняется, то выбирают следующее стандартное сечение провода или жил кабеля.

Для защиты трехфазных линий, питающих электродвигатели, применяют автоматические выключатели.

Они предназначены для включений и отключений электрических цепей, а при возникновении в них токовых перегрузок или коротких замыканий выполняют роль автоматической защиты. Защита сетей от токовых перегрузок осуществляется при помощи теплового расцепителя, а от тока короткого замыкания – электромагнитным расцепителем.

Выбор автоматического выключателя производится по току нагрузки

.

Номинальный ток автоматического выключателя выбирается по условию:

Номинальный ток уставки теплового расцепителя автоматического выключателя

.

Номинальный ток уставки электромагнитного расцепителя автоматического выключателя определяется условием:

, − для асинхронных двигателей

с короткозамкнутым ротором;

, − для асинхронных двигателей

с фазным ротором

где – пусковой ток электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

,

где – кратность пускового тока (каталожные данные двигателя).

Для группы двигателей величина пускового тока определяется иначе:

;

где − расчетный ток линии, представляющий собой сумму расчетных

токов группы двигателей, А;

– номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током, А.

Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше или равно напряжению сети

.

По справочным таблицам (Приложение 4), исходя из перечисленных условий, выбирается автоматический выключатель.