2.Условия выбора сечения жил кабелей и проводов в сетях выше 1000 в.

Сечения проводов и жил кабелей должны выбираться в зависимости от ряда факторов, которые разделяются на техни­ческие и экономические.

Технические факторы, влияющие на выбор сечений, следующие:

1)нагрев от длительного выделения тепла рабочим (расчетным) током;

2)нагрев от кратковременного выделения тепла током короткого замыкания;

3)потери (падение) напряжения в жилах кабеля или проводах воздушной линии от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах;

4)механическая прочность - устойчивость к механической нагрузке (соб­ственная масса, гололед, ветер);

5)коронирование - фактор, зависящий от применяемого напряжения, сечения провода и окружающей среды.

Методика выбора сечения при U ≤ 35 кВ:

7. Выбор сечения по экономической плотности тока: F = I_нб / j_эк.

8. Проверка выбранного сечения по длительно-допустимому току: I_расч ≤ I_{длит. доп}.

9. Проверка кабелей по термической стойкости.

10. Проверка по потере напряжения: ΔU_доп = ± 5% U_ном.

11. Проверка проводов по механической прочности. (проверка на корону не производится)

12. Окончательно выбирается наибольшее сечение.

Методика выбора сечения при U ≥ 110 кВ:

8. Выбор сечения по экономической плотности тока: F = I_нб / j_эк.

9. Проверка выбранного сечения по длительно-допустимому току: I_расч ≤ I_{длит. доп}.

10. Проверка кабелей по термической стойкости.

11. Проверка проводов по условиям короны (проверка проводов по потере напряжения не производится).

12. Проверка кабелей по потере напряжения.

13. Проверка проводов по механической прочности не производится, т.к. сечение проводов по условиям короны превышает сечение по механической прочности.

14. Окончательно выбирается наибольшее сечение.

Экономический выбор целесообразного сечения по ПУЭ производят по так называемой экономической плотности тока в зависимости от металла про­вода и числа часов использования максимума нагрузки в соответствии с выра­жением s_Э = I_Р / j_Э

где /_р — расчетный ток; j_э — экономическая плотность тока.

Выбор сечения жил кабелей по нагреву током короткого замыкания. Для выбора термически устойчивого сечения жил кабеля необходимо иметь значение установившегося тока короткого замы­кания из соответствующего расчета и возможное время прохождения этого тока через кабель. Время определяется уставкой защиты, которая имеет наибольшее значение выдержки времени (если есть несколько видов защиты).

Определение сечения по термической стойкости производится по формуле

,

где С – постоянный коэффициент, равный для алюминиевых жил 10,5 ,I⁽³⁾_К – ток КЗ в конце кабельной линии, t_П – приведённое время действия тока КЗ:

t_П = 1,1· t_ОТКЛ = 1,1· (t_ВЫК + t_РЗ),

где t_ОТКЛ – время отключения тока КЗ, t_РЗ – время действия релейной защиты.

Кабели, защищенные плавкими токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость к токам к. з. не проверяются, поскольку время сраба­тывания предохранителя мало (0,008 с) и выделившееся тепло не в состоянии нагреть кабель до опасной температуры.

Выбор сечений жил кабелей и проводов воздуш­ных линий по потерям напряжения. Потери напряжения в трехфазной линии переменного тока могут быть при­ближенно определены из выражения

∆U = √3 I_Р(rcosφ + xsinφ)

I_Р - расчетный ток линии, А; r и х - активное и индуктивное сопротивления линии, Ом; cosφ - коэффициент мощности в конце линии.

Если пренебречь индуктивным сопротивлением проводов линии, когда х < 1/3, то потери напряжения будут равны:

∆U = I_Р rcosφ , где r = l / γs, следовательно,

∆U = √3 I_Р lcosφ / γs → s = √3 I_Р lcosφ / γ∆U