- •Министерство образования и науки
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Характеристика завода полв как потребителя электроэнергии
- •2. Содержание электротехнической части дипломного проекта
- •3. Исходные данные для проектирования
- •4. Разработка схемы электроснабжения цеха
- •4.1. Общие рекомендации
- •4.2. Пример расчетной схемы цеха завода полв
- •5. Расчет сечений проводников
- •Расчет величины рабочего тока линии
- •5.1.1. Расчетный ток линии к единственному трехфазному асинхронному двигателю
- •5.1.2. Расчетный ток однофазной линии и линии постоянного тока к одному потребителю с активной нагрузкой
- •5.2.2. Линии от распределительного пункта рп1 до главного распределительного щита грщ
- •5.2.3. Линии от грщ до тп
- •5.2.4. Проверочный расчет сети на потерю напряжения
- •6. Выбор шкафа рп и аппаратуры защиты силовых линий
- •6.1. Общие рекомендации
- •6.2. Устройства защиты линии от рп до су
- •6.2.1. Плавкие предохранители
- •6.2.2. Пример выбора плавких вставок
- •6.3. Автоматические выключатели
- •6.4. Выбор рп и аппаратуры защиты
- •7. Выбор аппаратуры пуска и защиты ад
- •7.1. Общие рекомендации
- •7.2. Выбор магнитного пускателя
- •8. Сводная таблица результатов расчета
- •Библиографический список.
5. Расчет сечений проводников
Сечения проводов и токопроводящих жил кабелей выбираются из условий нагрева с проверкой на допустимое падение напряжения в конце линии. Электрический ток нагревает проводник. Температура проводника определяется его материалом (медь или алюминий), величиной протекающего тока, а также условиями теплообмена с окружающей средой. Увеличение температуры проводников, выше допустимой, может привести к разрушению изоляции, к короткому замыканию и пожару. Длительно допустимая температура для проводов и кабелей различных марок лежит в пределах
65−85 °С. Правилами устройства электроустановок [13] определены значения длительно допустимых токов при нормальных условиях эксплуатации, при протекании которых по проводам температура не превышает предельных ее значений [15, табл. 5.18 − 5.20].
В тех случаях, когда температура окружающей среды значительно отличается от номинальной, определяют величину расчетного длительно допустимого тока Iрдд:
,
где К1 – поправочный коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды;
К2 – поправочный коэффициент, учитывающий количество кабелей, уложенных в одной траншее.
Сечение проводника с током выбирается из условия
Iрас ≤ I рдд ,
где Iрас − расчетный ток приемника электроэнергии.
В качестве условий, определяющих выбор сечений проводников, перечислим следующие:
выбор в качестве проводника провода в трубе или кабеля зависит от величины расчетного тока линии и условий эксплуатации;
условия эксплуатации электроустановки считаем нормальными;
коэффициент одновременности работы двигателей принимаем ;
линейное напряжение питания 380 В;
если по условиям нагрева сечение провода получится менее 2,5 мм2, то его (сечение) по условиям механической прочности следует принять равным S = 2,5 мм2 ;
для токов менее 250 А в трехфазных цепях (силовые линии от РП до станций управления) применяем провода марки ПРН-660, для прокладки по
4 провода в стальных трубах диаметром ¾ дюйма, скрытно, по строитель-
ным конструкциям в пыльных помещениях;
для передачи токов свыше 250 А (силовые линии между РП, между РП и ГРЩ, от ГРЩ до ТП и от РП до СУ на большие токи) рекомендуется применять силовой кабель с медной жилой марки ВВГ-П-1000. Он имеет три силовые и одну нулевую жилу. Способ прокладки — в кабельной канализации, тоннелях, помещениях, по стенам зданий и сооружений и на открытом воздухе при температуре не ниже -15 °С. Не рекомендуется прокладка в земле.
Если величины Iрас и I рдд в проводе выбранного сечения близки, следует сделать корректировку допустимого тока с учетом температуры окружающей среды провода
I рас ≤ I рдд Кт ,
где K т – поправочный коэффициент, устанавливаемый в зависимости от
температуры земли или воздуха в месте прокладки. Kт= 0,92 при повыше-
нии температуры с 20 до 25 оС.
Если последнее условие не выполняется, следует взять провод большего сечения.
Рассмотрим порядок расчета сечения проводников некоторых линии.
После выбора сечения проводов по нагреву производится проверка на потерю напряжения в конце линии. Согласно ПУЭ допустимую потерю напряжения от подстанции до приемника (в процентах от нормального напряжения) можно принимать:
- для силовых сетей, питающих трехфазных двигателей – 5 − 6% ;
- для осветительных сетей при совместном питании – 3 − 5% .
Потерю напряжения на участке линии можно определить из уравнения:
,
где Рр – расчетная мощность линии, кВт;
l – длина участка, м;
γ – удельная проводимость материала, .S – сечение токопроводящей жилы, мм2;
U – линейное напряжение сети, В.
В расчетах сечений γ принимают 33 и 54для алюминия и меди соответственно.
При определении потери напряжения от РП до удаленного приемника потери на отдельных участках линии суммируются.
|
|
|
а |
|
б |
|
|
|
в |
|
г |
Рис. 4.5. Линии питания: а − единственного ПЭ, б − группы двигателей с независимым пуском, в − ПЭ, соединенных цепочкой, г − станции управления