Модуль 1 монтаж
.docxМодульний контроль 1
16. Умови вибору та вибір площі перерізу провідників для монтажу проводок.
Скудря М.О.
А. Насамперед повинна бути забезпечена безпека для життя і здоров'я людей і відвернена можливість виникнення вибуху або пожежі. Ця умова задовольняється правильним вибором марки та способи прокладання проводів і кабелів у відповідності з характеристикою середовища, в якому прокладається мережа, та з урахуванням вимог техніки безпеки. Не менше значення мають правильний вибір захисту провідників від перевантаження і короткого замикання і розрахунок перерізу провідників за умовою їх нагрівання електричним струмом.
Б. повинна бути забезпечена необхідна надійність електроживлення в залежності від категорії електроприймачів. До першої категорії відносяться приймачі, порушення електропостачання яких може призвести за собою небезпеку для життя людей або значний; шкоди народному господарству. До другої категорії відносяться приймачі, перерва в електропостачанні яких пов'язана з масовим недоотпуском продукції, простоєм промислового транспорту або порушенням нормальної діяльності значної кількості міських жителів. Всі інші приймачі відносяться до третьої категорії.
Надійність електропостачання залежить від наявності або відсутності резерву, а також від імовірності пошкодження ліній електричної мережі, трансформаторів і комутаційної апаратури. Однією з умов необхідного ступеня надійності є правильний вибір перерізу проводу за умовою механічної міцності. В залежності від умов прокладки і марки проводу встановлені найменші допустимі за умовою механічної міцності перерізу проводів і кабелів (табл. П-1).
В. Має бути забезпечено гарне якість напруги. Якість напруги визначається величиною відхилення фактичного напруги на затискачах електроприймача від номінального. Що менше відхилення, тим вище якість напруги. Допустимі відхилення напруги на затискачах електроприймачів встановлені ГОСТ 13109-67 [JI. 2]. Якість напруги слід вважати хорошим, якщо відхилення напруги на затискачах всіх приєднаних до мережі приймачів не виходять за допустимі межі. Щоб забезпечити цю умову, перерізу проводів мережі повинні задовольняти вимогам розрахунку по втраті напруги.
Р. Перерізу проводів і кабелів ліній електричної мережі також повинні задовольняти умові економічності. ПУЕ встановлені величини економічних густин струму. Перерізу проводів і кабелів повинні вибиратися з урахуванням цих величин.
Таким чином, перерізу проводів і кабелів електричної мережі повинні вибиратися з умов: а) нагрівання електричним струмом (§ 4-6); б) механічної міцності (табл П-1); в) втрати напруги (§ 7-10); г) економічної щільності струму (§ 11).
3. РОЗРАХУНКОВА СХЕМА МЕРЕЖІ
Для вибору перерізів окремих ділянок електричної мережі та умовами нагрівання та економічної щільності струму достатньо знати тільки струмові навантаження цих ділянок мережі. Розрахунок мережі на втрати напруги може бути виконаний тільки в тому випадку, якщо відомі не тільки навантаження, але і довжини всіх ділянок мережі.
У зв'язку з цим, приступаючи до розрахунку мережі, необхідно насамперед скласти її розрахункову схему, на якій повинні бути вказані навантаження і довжини всіх ділянок.
При розрахунках трифазних мереж навантаження всіх трьох фазних проводів приймаються однаковими. Насправді ця умова суворо виконується лише для силових мереж з трифазними електродвигунами. Для мереж з однофазними електроприймачами, наприклад для міських мереж з освітлювальними лампами та побутовими приладами, завжди є деяка нерівномірність розподілу навантаження по фазах лінії. При практичних розрахунках мереж з однофазними приймачами умовно також беруть розподіл навантажень по фазах рівномірним.
За умови рівномірного навантаження фаз лінії в розрахунковій схемі немає необхідності вказувати всі дроти мережі, як це виконано на рис. 1. Досить уявити однолінійну схему з зазначенням всіх приєднаних до мережі навантажень і довжин всіх ділянок мережі. На схемі повинні бути вказані місця встановлення плавких запобіжників або інших захисних апаратів.
При складанні розрахункової схеми електропроводки всередині приміщення слід користуватися планами і розрізами будівлі, на яких повинна бути нанесена електропроводка із зазначенням точок приєднання електроприймачів. Розрахункова схема зовнішньої мережі складається за планом селища або промислового підприємства, на якому також повинна бути нанесена мережу і вказані точки приєднання груп електроприймачів (будинків або окремих будівель промислового підприємства).
Довжини всіх ділянок мережі вимірюються за кресленням з урахуванням масштабу, в якому він вычерчен. При відсутності креслення довжини всіх ділянок мережі повинні бути виміряні в натурі.
При складанні розрахункової схеми мережі дотримання масштабу для ділянок мережі не потрібно. Слід лише дотримуватися правильну послідовність з'єднання окремих ділянок мережі між собою.
На рис. 2 представлений приклад розрахункової схеми лінії зовнішньої мережі селища. Довжини ділянок мережі на схемі вказані зверху і зліва в метрах, знизу і праворуч навантаження представлені стрілками, у яких вказані розрахункові потужності в кіловатах. Лінія АБВ називається магістраллю, ділянки БД, BE і В Р — відгалуженнями. Як видно з рис. 2, окремі ділянки мережі представлені без масштабу, що не заважає точності розрахунку, якщо довжина ділянок вказана правильно.
Рис. 2. Розрахункова схема ділянки зовнішньої мережі 380/220 В житлового селища.
Визначення розрахункових навантажень (потужностей) є значно більш складним завданням. Освітлювальна лампа, нагрівальний прилад або телевізор при номінальній напрузі на затискачах споживає певну номінальну потужність, яка може бути прийнята за розрахункову потужність цього приймача.
Складніше йде справа з електродвигуном, для якого споживана з мережі потужність залежить від моменту обертання пов'язаного з двигуном механізму — верстата, вентилятора, транспортера і т. п. На табличці, прикріпленій до корпусу двигуна, вказується його номінальна потужність. Фактична потужність, споживана двигуном з мережі, відрізняється від номінальної. Наприклад, навантаження двигуна токарного верстата буде змінюватися в залежності від розміру оброблюваної деталі, товщини стружки, що знімається і т. і. Двигун вибирається з найбільш важких умов роботи верстата, у зв'язку з чим при інших режимах роботи двигун буде недовантажений. Таким чином, розрахункова потужність двигуна, як правило, менше його номінальної потужності.
Визначення розрахункової потужності для групи електроприймачів ще більш ускладнюється, так як в цьому випадку доводиться враховувати можливе число включених приймачів. Уявімо собі, що потрібно визначити розрахункове навантаження лінії, що живить майстерню, в якій встановлено 30 електродвигунів. З них лише деякі будуть працювати безперервно (наприклад, двигуни, сполучені з вентиляторами). Двигуни верстатів працюють з перервами на час установки нової деталі для обробки. Частина двигунів може працювати з неповним навантаженням або вхолосту і т. д. При цьому навантаження лінії, що живить майстерню, не буде залишатися постійною. Зрозуміло, що за розрахункове навантаження лінії слід прийняти найбільшу можливу навантаження, як найбільш важку для провідників лінії. Під найбільшою навантаженням розуміється не короткочасний її поштовх, а найбільше середнє значення за півгодинний період часу.
Розрахункова навантаження (кВт) групи електроприймачів може бути визначена за формулою
де Кс— коефіцієнт попиту для режиму найбільшого навантаження, що враховує найбільше можливе число включених приймачів групи. Для двигунів коефіцієнт попиту має враховувати також величину їх завантаження; Ру—встановлена потужність трупи приймачів, рівна сумі їх номінальних потужностей, кВт.
При виборі перерізу провідників за умовою нагрівання або з економічної щільності струму необхідно визначити величину розрахункового струму лінії.
Для трифазного електроприймача величина розрахункового струму (А) визначається за формулою:
де Р — розрахункова потужність приймача, кВт; UB — номінальна напруга на затискачах приймача, рівне междуфазному (лінійному) напрузі мережі, до якої приєднується, В; cos ф — коефіцієнт потужності приймача.
Формулою можна користуватися для визначення розрахункового струму групи трифазних або однофазних приймачів за умови, що однофазні приймачі приєднані порівну до всіх трьох фаз лінії.
Величина розрахункового струму (А) для однофазного приймача або для групи приймачів, підключених до однієї фази мережі трифазного струму, визначається по формулі:
