Выбор сечения проводов и кабелей по условиям нагрева

Во всех рассмотренных выше примерах предполагалось, что сечение и марка проводников известны заранее. Нахождение допустимого тока по заданному сечению проводника и условиям прокладки является решением "прямой задачи". Выбор сечения проводника по допустимому нагреву при известных условиях прокладки является решением "обратной задачи".

Основной задачей расчета при этом является выбор такого сечения проводников, при котором

I _доп ³ I _м, (4.66)

где I _м– расчетный ток нагрузки, принимаемый равным току получа-

сового максимума нагрузки.

В тех случаях, когда условия работы проводника в точности соответствуют табличным, по таблицам допустимых токов находим минимальное сечение, для которого удовлетворяется неравенство (4.66). Если же условия отличаются от табличных, необходимо применять соответствующие коэффициенты пересчета для получения допустимого тока при этих условиях.

Пересчитывать всю таблицу на новые условия нерационально, значительно удобнее предварительно вычислить значение расчетного тока, приведенное к табличным условиям. Так как

, (4.67)

то, разделив обе части равенства на произведение коэффициентов пересчета, согласно (4.66), получим

, (4.68)

где I _{м. прив} – расчетный приведенный ток нагрузки.

Пользуясь приведенным током, можно получить искомое сечение по таблицам допустимых токов без пересчета из условия

I _{м. прив}£ I _доп.т. (4.69)

По данному условию обязательно проверяется сечение проводников, выбранных другим методом. Полученное в результате такого расчета сечение подлежит проверке по условиям защиты от ненормальных режимов и потери напряжения. По условиям нагрева мы не можем допустить, чтобы фактическая температура превышала максимально допустимую.

Расчет сетей начинают с выбора сечения проводников по условиям нагрева в тех случаях, когда электроприемники значительной мощности подключены к распределительным пунктам сравнительно короткими линиями.

ПРИМЕР 4.5. Определить длительно допустимый ток каждого из трех кабелей ААБ сечением 3 ´120 мм², напряжением 10 кВ, проложенных параллельно в одной траншее в земле. Максимальная температура грунта +5 °С. Расстояние между кабелями 100 мм. Кабель имеет алюминиевые жилы и изоляцию из пропитанной бумаги.

Решение. Табличное значение длительно допустимого тока для одного трехжильного кабеля согласно ПУЭ и прил. 4.8

I _доп.т = 240 А.

Поправочный коэффициент на температуру земли, отличающуюся от расчетной +15 °С, при нормированной температуре жил +60 °С согласно прил. 4.9

К_θ = 1,12.

Поправочный коэффициент на число рядом лежащих кабелей согласно табл. 4.5

К _п = 0,85.

Длительно допустимый ток в заданных условиях

I _доп = I _доп.т × К_θ × К K _п = 240·1,12·0,85 = 228 А.

ПРИМЕР 4.6. Определить допустимый ток кабеля АВРГ сечением 3´50 мм² при относительной продолжительности включения ПВ = 0,25. Температура воздуха достигает 30 °С.

Решение. Табличное значение длительно допустимого тока для данного кабеля согласно прил. 4.8

I _доп.т = 110 А.

Поправочный коэффициент на температуру воздуха при расчетной температуре среды +25 °С и нормированной температуре жил 65 °С согласно прил. 4.9

К_θ = 0,94.

Поправочный коэффициент повторно-кратковременного режима

Допустимый ток в повторно-кратковременном режиме

I _допПВ = I _доп.т× К_θ × К _пв = 110·0,94·1,75 = 181 А.

Пример 4.7. Определить по условиям нагрева допустимое сечение жил кабеля ААБ для питания электроустановки с номинальным напряжением 230 В, если температура земли может достигать +35°С. Расчетная мощность электроустановки 100 кВт, коэффициент мощности cos j = 0,8.

Решение. Расчетный ток электроустановки