Занятие 7. Тема 2.3 Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву электрическим током

Тема 2.3 Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву электрическим током

Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока нагреваются. Нарастание температуры проводника происходит до тех пор, пока не наступит. тепловое равновесие между теплом, выделенным в проводнике с током, и отдачей в окружающую среду.

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно допустимая (без разрушения) температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву.

При расчете сети по нагреву сначала выбирают марку проводника в зависимости от характеристики среды помещения, его конфигурации и способа прокладки сети, далее переходят к определению расчетных нагрузок

По составленной схеме питания, делаем расчет токовой нагрузки на силовые кабели. Производим выбор силовых кабелей по токовой нагрузке.

По номограмме проверяем сечение выбранных кабелей по току и допустимой потере напряжения.

Пример:

Рассчитаем токовую нагрузку на кабель на стороне 10кВ по формуле:

где U- напряжение на кабеле, В,

cos φ- коэффициент мощности.

По токовой нагрузке выбираем кабель АВМБГ:

номинальный ток - Iном = 70 А,

сечение кабеля -S = 16мм².

Найдем ток и сечение кабеля на стороне 0,4кВ для мостовых кранов по номограмме (Приложение №1):

Р_макс = 45 кВт,

I_макс = 105 А,

S = 44 мм ²

Выберем кабель АППВ:

номинальный ток -I_ном = 165 А,

сечение кабеля -S = 50мм².

Так же выбираем и остальные кабели.

Для выбора сечения проводника по условиям нагрева токами нагрузки -сравниваются расчетный максимальный ток и максимально допустимый ток для проводника принятой марки и условии его прокладки.

Длительно допустимые нагрузки определены при следующих условиях:

а) допустимая температура жил: 65 °С - для проводов, 80°С- для кабелей
напряжением до 3 KB и 60°С - до 10 KB

б)температура окружающей среды: воздуха - +25 °С; земли-+15°С;

в) нулевой рабочий проводник, а также заземляющие и нулевые защитные
проводники при определении количества проводников, прокладываемые в одной
трубе, в расчет не принимаются;

г) допустимые длительные токи для проводов и кабелей проложенных в
трубах и лотках пучками должны приниматься соответственно как для проводов,
проложенных в трубах, так и для кабелей проложенных на открытом воздухе;

д) для проводов,' проложенных в лотках не пучками, токовые нагрузки
принимаются как для проводов, проложенных на открытом воздухе;

е) для кабелей, проложенных в земле допускаемые токовые нагрузки даны
для прокладки в траншее одного кабеля на глубине 0,7 - 1,0 метров при удельном
сопротивлении грунта Р=120 Ом-град/Вт. Если условия прокладки проводников
отличаются от нормальных, то допустимый ток нагрузки определяется с поправкой
на температуру и количество прокладываемых кабелей в одной траншее.

Токи нагрузки ЭП повторно-кратковременного режима работы нагревают проводники в меньшей степени. Выбор проводника по нагреву производится в таких случаях из условия:

Выбранные по длительно допустимому току сечения проводников внутрицеховых электрических сетей проверяют по потере напряжения. Для нормальной работы ЭП напряжение на его выходах должно быть по возможности ближе к номинальному значению. Алгебраическая разность между напряжением источника питания и напряжением в месте подключения ЭП к сети называется потерей напряжения:

Общее снижение напряжения в сети от источника питания до наиболее удаленного ЭП допускается -5%-+5% номинального значения.

Потеря напряжения в линии с несколькими нагрузками определяется как сумма потерь напряжения на отдельных участках сети.