3.1.3 Выбор кабеля

При выполнении этого раздела домашней работы необходимо выбрать марку кабеля, определить его длину и сечение силовых жил.

Для передвижных машин рекомендуется применять кабели марки КГЭБУШ, КГЭШ.

При определении длины кабеля необходимо учитывать запас на провисание для бронированных кабелей ( ) – 5%, для гибких ( ) – 10%:

,

,

где: – суммарная длина выработок, по которым проложен кабель, м.

Сечение силовых жил кабеля выбирают по:

• длительно допустимому току нагрузки;

• механической прочности;

• термической стойкости.

Сечение кабеля по длительно допустимому току нагрузки ( , А) выбирают по условию:

,

где: – поправочный коэффициент на температуру окружающей среды,

определяемый в соответствии с [4];

– расчетный ток нагрузки кабеля, А.

Расчетный ток нагрузки принимают по следующим условиям:

– кабель для питания отдельного потребителя:

,

где: – сумма номинальных токов электроприемников присоединенных

к кабелю, А.

– магистральных кабелей:

,

где: – полная расчетная мощность, передаваемая по магистральному

кабелю, к ВА;

– номинальное напряжение, В.

При больших токах нагрузки, когда максимально возможное сечение кабеля не соответствует по нагреву рабочим током, можно принимать два параллельно включенных кабеля или перераспределить нагрузку таким образом, чтобы принятый кабель соответствовал указанным условиям.

По механической прочности рекомендуется принимать следующие минимальные сечения кабелей:

• высокого напряжения – 16мм²;

• магистральных низкого напряжения – 35мм²;

• очистных и проходческих комбайнов – 25мм²;

• отдельно установленных, периодически перемещаемых машин –16мм²;

• машин, аппаратов, установленных в откаточных выработках – 10мм²;

• машин и аппаратов малой мощности в соответствии с диаметром кабельного ввода.

Проверку сечения жил кабелей по термической стойкости можно проводить по табличным данным. По табличным данным определяют предельно допустимый кратковременный ток ( , А) величина которого должна быть больше тока трехфазного короткого замыкания ( , А) в начале кабеля, то есть:

,

Предельный ток для принятого сечения кабеля определяется длительно допустимой температурой нагрева изоляции кабеля и приведенным временем отключения, определяемого типом защиты аппарата [1; 4].

Проверку сечения жил кабеля по термической стойкости выполняют после расчета токов трехфазного короткого замыкания.

В работе подробный расчет и выбор проводят для одного магистрального и одного для питания электродвигателя комбайна. Данные о выборе остальных кабелей приводят в таблице 2 "Ведомость кабелей".

Окончательно выбранное сечение силовой жилы кабеля определяется как наибольшее стандартное из рассчитанных по различным критериям.

3.1.4 Расчет токов короткого замыкания

Токи трехфазного короткого замыкания ( ) определяют для проверки коммутационных аппаратов по отклоняющей способности и кабелей по термической стойкости. При этом расчетные параметры должны позволять определить максимальное значение токов короткого замыкания на зажимах проверяемых аппаратов или в начале кабеля.

,

Токи двухфазных коротких замыканий ( ) определяют для проверки надежности отключения поврежденной электрической сети максимальной токовой защитой. Расчеты токов двухфазного короткого замыкания выполняют при параметрах сети, позволяющих определить их минимальное значение на зажимах наиболее электрически удаленных точек потребителя, по формуле:

,

Полное сопротивление в сетях низкого напряжения определяют по формуле:

,

где: , – индуктивное и активное сопротивление высоковольтной

сети, приведенное ко вторичной обмотке трансформатора,

Ом. При их определении допускается не учитывать

сопротивление сети, т.е. принимать и ;

, – индуктивное и активное сопротивление трансформатора;

, – суммарное индуктивное и активное сопротивление

кабелей, Ом.

– суммарное переходное сопротивление контактов и

элементов аппарата. Принимают равным 0,005 Ом на один

коммутационный аппарат.

Сопротивление кабеля определяют по формуле:

,

,

где: , – соответствующее сопротивление 1 км кабеля, Ом;

Расчет тока аналитическим методом можно производить для одной линии. Ток короткого замыкания остальных линий можно определить по приведенной длине кабеля.

Определение токов короткого замыкания по приведенной длине кабеля выполняют в следующем порядке:

1. Рассчитывают приведенную длину кабеля от трансформатора до точки короткого замыкания, по формуле:

,

где: , – фактическая длина кабеля с различным сечением жил, м;

, – коэффициенты приведения, (приведены в ПБ);

– число коммутационных аппаратов последовательно

включенных в цепь короткого замыкания;

– приведенная длина кабельной линии эквивалентная

переходным сопротивлениям коммутационных аппаратов,

;

– приведенная длина монтажных приводов машины, м;

2. По приведенной длине кабеля, мощности короткого замыкания (приведенной длине кабеля в сети 6 кВ) и типу трансформатора (КТП) по таблицам, приведенным в ПБ и [4] определяют ток двухфазного короткого замыкания. Мощность короткого замыкания на зажимах КТП в донной работе может быть принята равной 30 мВА.

3. Ток трехфазного короткого замыкания на зажимах аппарата может быть определен, для той же точки, по току двухфазного короткого замыкания с учетом температурного коэффициента и повышенного напряжения вторичной обмотки трансформатора из выражения: