Вибір кабелів живлення

 

При доборі перерізу кабелів найважливішою характеристикою є сила струму навантаження у нормальному й післяаварійному режимах (пошкодження одної лінії). Площа перерізу кабелів добирається за робочою силою струму і економічною щільністю струму та перевіряється.

1) за нагрівом робочим (розрахунковим) струмом;

2) за втратою напруги у нормальному й післяаварійному режимах;

3) на термічну витривалість до струмів короткого замикання.

Економічна доцільність площі перерізу визначається за формулою:

 

; (мм²)

 

де І_р - розрахункова (робоча) сила струму, А:

 

(А)

 

Sмакс - повна максимальна потужність, що передається по лінії, кВ А;

Јє - економічна щільність струму, А/мм² ([2], табл. 5.16)

n = 2 - кількість паралельних ліній.

 

9.1. Перевірка за нагрівом

 

Перевірка зводиться до порівняння робочої (розрахункової) сили струму в лінії з табличним значенням припустимого струмового навантаження кабелю І_доп (А) ([4], табл. 26-1 – 26-3; [2], табл. 5.11, 5.12).

У нормальному режимі:

 

І _р ≤ І_доп ∙К_np, (А) (9.3)

 

у післяаварійному режимі:

 

І _р ≤ І_доп ∙К_np ∙К_пер, (А) (9.4)

 

де К_np - корекційний коефіцієнт на умови прокладання кабелів ([2], табл.П.1);

К_пер - припустимий коефіцієнт перевантаження в після аварійному режимі.

Припустимий коефіцієнт перевантаження кабельних ліній нормується ПУЕ: “Якщо у нормальному тривалому режимі роботи найбільше навантаження не перевищувало 80% повного тривалого припустимого струму за нагрівом, то припускається при ліквідації аварійного режиму короткочасове перевантаження до 130% на час максимумів тривалістю не більше 6 годин на добу протягом 5 діб”.

Таким чином, при зазначених вище умовах припускається для кабельних ліній К_пер = 1,3.

 

9.2. Перевірка за втратою напруги

 

Вибраний переріз кабелю має відповідати як економічним умовам, так і умовам забезпечення споживачів якісною електричною енергією. З цією метою лінії перевіряють за втратою напруги. Згідно з ПУЕ і ГОСТ 131.09-67, для силових мереж відхилення напруги від номінальної повинно складати не більш ± 5%.

Втрата напруги визначається за формулою

 

(9.5)

 

де Рмакс, Qмакс - відповідно активне та реактивна розрахункова потужність, яка передається по лінії, кВт, кВар;

Rл, Хл - активний і реактивний опір лінії, Ом:

 

Rл = г_0* ℓ (Ом) (9.6)

Хл = х_{0 *} ℓ (Ом) (9.7)

 

 

де г₀ - активний опір ділянки лінії довжиною 1 км, Ом/км (задано в [3], табл. 7-20);

х₀ - індуктивний опір ділянки лінії довжиною 1 км, Ом/км; для КЛЕП приймається х₀ = 0,08 Ом/км або точне значення задано в [3], табл. 7-20;

ℓ - довжина лінії, км;

Uном - номінальна напруга вибраного класу лінії, кВ.

 

9.3. Перевірка на термічну витривалість

 

Термічна витривалість кабелю для струму трьохфазного замикання залежить від площі його перерізу. Для перевірки застосовують формулу

 

(мм²) (9.8)

 

де І∞ - сила струму короткого замикання, який установився, А;

tпр - наведений час короткого замикання, с;

С - коефіцієнт термічної витривалості: для кабелів напругою 6... 10 кВ з мідними жилами С = 141, з алюмінієвими жилами С = 85 ([2], с. 86-87).

Якщо за одною з трьох умов перевірки економічної доцільності площа перерізу не проходить, приймають більший який би задовольняв цій умові.

Розрахунки з добору кабелів живлення зводяться до таблиці 9.1.

 

 

Таблиця 9.1.

 

№ п/п	Лінія	Цех	Sмакс, кВ А	Категорія електропостачання	Ір.н.р, А	jе, А/мм2	sе, мм2	Кпр	Кпер	Ір.а.р, А

 

Продовження таблиці 9.1.

 

Марка кабелю	Ідоп, А	Ідоп Кпр, А	ІдопКпрКпер, А	ΔUн.р, %	ΔUп.а, %	Спосіб прокладки кабелю