1.3. Зависимость длительно допустимого тока от сечения.

Площадь боковой поверхности S = π * d * l

сечение выразимd: d = √(4*F/ π) и подставим его в S.

, .

Подставим полученные S и R в Iдд:

.

Iдд увеличивается не прямо пропорционально сечению,а медленнее, т.к. показатель степени у F не 1 а 3/4.

F	1	2	4
Iдд	1	1,68	2,83

Чем толще проводник, тем хуже условия охлаждения его внутренних слоев.

Использование проводников больших сечений приводит к перерасходу проводникового материала. Для экономии проводникового материала следует использовать несколько проводников меньшего сечения, проложенных параллельно.

1.4. Расчёт температуры проводника при заданной нагрузке.

Т – температура проводника

То – температура окружающей среды.

установившийся режим I² R = K_тп S (T - T₀). (1)

Таблицы длительно допустимых токов составлены для расчетных условий:

I_дд² R = K_тп S (T_дд - Т_0р), где (2)

Т_0р – расчётная температура окружающей среды. Таблицы справочников составлены для определённой температуры окружающей среды: Т_0р = 15^о для прокладки в земле и в воде, Т_0р = 25^о для прокладки в воздухе. Это среднесуточ­ная температура наиболее жаркого месяца.

Разделим первое уравнение на второе:

I² / I_дд² = (Т - Т₀) / (Т_дд - Т_0расч).

Отсюда действительная температура проводника:

Т = Т₀ + (I² / I_дд² ) * (Т_дд-Т_0расч)

Превышение температуры пропорционально квадрату тока. Например, если ток I увеличился в 2 раза то превышение температуры увеличится в 4 раза.

1.5. Корректировка допустимого тока в зависимости от температуры окружающей среды и количества параллельно проложенных проводников.

Если температура окружающей среды То отличается от расчетной, то длительно допустимый ток должен быть скорректирован.

I_ддt² /I_дд² = (Т_дд-Т₀) /(Т_дд-Т_0расч), где

Iддt - длительно допустимый ток при температуре T₀,

Iддрасч - длительно допустимый ток при температуре T_0расч

откуда Кt :

- поправочный коэффициент на температуру окружающей среды

1. Т₀ < T_0расч, K_t > 1

2. Т₀ = T_0расч, K_t = 1

3. Т₀ > T_0расч, K_t < 1

Если несколько проводов или кабелей проложены параллельно и достаточно близко друг к другу то они могут подогревать друг друга. Но этот взаимный нагрев будет иметь место только для неподвижной окружающей среды.

- Окружающая среда обладает подвижностью (прокладка в воздухе, воде) - нагретый проводник будет охлаждаться этой средой путём конвекции.

- Если окружающая среда неподвижна (прокладка в земле, трубе, лотке, коробе и т.п), то взаимный подогрев, который вызывает снижение длительно допустимого тока, необходимо учитывать с помощью коэффициента К_n (приводится в  справочниках).

1.6. Выбор сечения по длительно допустимому току.

По длительно допустимому току должны быть выбраны или проверены все проводники в электроустановках: I_ДДР >= I_Р(I₃₀, I_м), где I_ДДР = K_тК_nI_дд – расчетный длительно допустимый ток проводника, определенный по табличному току I_ДД с учетом поправочных коэффициентов на температуру окружающей среды (К_Т) и на число параллельно проложенных кабелей (Kn).

При определении расчетного тока линии I_Р рассматривают самый тяжёлый для нее режим. Если потребитель питается по двум линиям то для расчета тока I_Р нужно брать послеаварий­ный или ремонтный режимы, когда максимальная мощность потребителя передается по одной линии. Если провод или кабель прокладывается по участкам с разными условиями охлаждения то выбор сечения по нагреву производится по участку с наихудшим охлаждением.

От перегрева при перегрузке проводники защищаются с помощью предохраните­лей и автоматиче­ских выключателей (сети ниже 1000 В) или релейной защитой (сети выше 1000 В).

При этом номинальный ток плавкой вставки Iвст или номинальный ток комбинированного расцепителя (уставка тока пере­грузки) автомата Iнр не должен превышать допустимый ток проводника: Iвст ≤ I_ДДР или Iнр ≤ I_ДДР. В свою очередь, чтобы избежать ложных отключений, расчетный ток Iр, протекаю­щий через предохранитель или автомат не должен превышать тока Iвст или Iнр : Iр ≤ Iвст или Iр ≤ Iнр.

Условие неперегорания плавкой вставки при пуске двигателя упрощенно проверяется с помощью выражения: Iвст ≥ Iпик / К, где К = 2,5 при легком пуске и К = 1,6 при тяжелом пуске.

Уставка тока отсечки автомата Iотс должна удовлетворять также двум условиям:

- Iотс > Iпик (отстройка от ложных отключений, например при пуске двигателя);

- Iотс < Iкз (требуемая чувствительность при КЗ).

Отсечка автомата обычно работает мгновенно. Исключением являются автоматы, расположенные на главном распределительном щите (ГРЩ), отсечка которых может быть замедлена на 0,1 - 0,5 с для обеспечения согласованной селективной работы с автоматами питаемых линий.