Kabelio ir laido skerspjūvio pasirinkimas: kaitinant, pagal srovę, pagal įtampos nuostolius

Laidų ir kabelių skerspjūvis nustatomas pagal leistiną šildymą, atsižvelgiant į įprastą ir avarinį režimus, taip pat į netolygų srovių pasiskirstymą tarp atskirų linijų, nes kaitinant keičiasi laido fizinės savybės, padidėja jo varža, padidėja jo atsparumas. nenaudingas elektros energijos suvartojimas laidžioms dalims šildyti ir sutrumpinti izoliacijos tarnavimo laiką. Per didelis karštis yra pavojingas izoliacijai ir kontaktinėms jungtims ir gali sukelti gaisrą bei sprogimą.

Kabelio parinkimas ir šildymo laido skerspjūvis

Skerspjūvio parinkimas iš leistino šildymo sąlygų sumažinamas iki atitinkamų ilgalaikių leistinų srovės apkrovų Id lentelių, kuriose laidininkai pašildomi iki praktikoje nustatytos maksimalios leistinos temperatūros, kad būtų išvengta priešlaikinio izoliacijos susidėvėjimas, užtikrinti patikimą kontaktą laido sujungimo taškuose ir pašalinti įvairias avarines situacijas, atsirandančias esant Id ≥ Ip, Ip — vardinė apkrovos srovė.

Nutrūkstančios apkrovos renkantis kabelio skerspjūvį perskaičiuojamos į sumažintą nuolatinę srovę

čia Ipv yra imtuvo išjungimo režimo srovė su PV aktyvavimo trukme.

Renkantis laidų ir kabelių skerspjūvį, reikia atsižvelgti į tai, kad esant tokiai pačiai šildymo temperatūrai, didesnio skerspjūvio laidžių laidų leistinas srovės tankis turėtų būti mažesnis, nes jų skerspjūvis padidėja iki daugiau - didelis aušinimo paviršiaus augimo laipsnis (žr. ryžius. 1). Dėl šios priežasties, taupant spalvotuosius metalus, vietoj vieno didesnio skerspjūvio kabelio dažnai pasirenkami du ar daugiau mažesnio skerspjūvio kabelių.

1 pav. Leidžiamo srovės tankio priklausomybės nuo varinių laidininkų skerspjūvio grafikas lauko trijų gyslų kabelyje, esant 6 kV įtampai su impregnuota popierine izoliacija, kaitinant srove iki + 65 ° C temperatūros oro temperatūra +25 °C.

Galutinai parenkant laidus ir kabelius iš leistino šildymo būklės pagal atitinkamas lenteles, būtina atsižvelgti ne tik į numatomą linijos srovę, bet ir į jos klojimo būdą, laidų medžiagą ir aplinkos temperatūra.

Kabelių linijos, skirtos aukštesnei nei 1000 V įtampai, parinktos pagal leistino ilgalaikio šildymo sąlygas, taip pat tikrinamos, ar nėra šildymo trumpojo jungimo srovėmis. Tuo atveju, kai kabelių su impregnuota popierine izoliacija, kurių įtampa iki 10 kV, varinių ir aliuminio laidininkų temperatūra viršija 200 ° C, o kabelių, kurių įtampa 35-220 kV viršija 125 ° C, jų skerspjūvis atitinkamai padidėja.

Vidaus elektros tinklų, kurių įtampa iki 1000 V, laidų ir kabelių skerspjūvis derinamas su linijinių apsauginių įtaisų – saugiklių ir automatinių jungiklių – perjungimo galimybėmis, todėl nelygybė yra pagrįsta Azd / Azc h, kur kz – leistinos ilgalaikės laido srovės kartotinis iki vardinės srovės arba apsauginio įtaiso srovės Azs (nuo PUE). Nepatenkinus aukščiau nurodytos nelygybės, pasirinkta pagrindinė dalis yra atitinkamai padidinta.

Kabelių ir laidų skerspjūvio parinkimas įtampos praradimui

Turi būti patikrintas kabelių ir laidų skerspjūvis, parinktas pagal šildymo sąlygas ir atitinkantis apsauginių įtaisų perjungimo galimybes santykinis tiesinis įtampos nuostolis.

čia U – elektros energijos šaltinio įtampa, o Unom – imtuvo prijungimo taško įtampa.

Leistinas variklio gnybtų įtampos nuokrypis nuo vardinės įtampos neturi viršyti ± 5%, o kai kuriais atvejais gali siekti + 10%.

Apšvietimo tinkluose labiausiai nutolusių vidinio darbo apšvietimo lempų ir išorinio apšvietimo projektorių įrenginių įtampos kritimas neturi viršyti 2,5% lempų vardinės įtampos, išorinio ir avarinio apšvietimo lempoms - 5%, o tinkluose su įtampa 12.,. 42V – 10%. Dėl didesnio įtampos sumažėjimo žymiai sumažėja darbo vietų apšvietimas, sumažėja darbo našumas ir gali susidaryti sąlygos, kai negarantuojamas dujų išlydžio lempų užsidegimas. Aukščiausia lempų įtampa, kaip taisyklė, neturėtų viršyti 105% jo vardinės vertės.

Vidaus maitinimo tinklų įtampos padidėjimas, viršijantis numatytą normose, yra neleistinas, nes dėl to labai padidėja elektros energijos suvartojimas, sutrumpėja elektros energijos tiekimo ir elektros apšvietimo tarnavimo laikas. įranga, o kartais ir produktų kokybės pablogėjimas.

Ryžiai. 2. Trifazės trikryptės linijos įtampos nuostolių skaičiavimas renkantis kabelių ir laidų skerspjūvį: a-su viena apkrova linijos gale, b-su keliomis paskirstytomis apkrovomis.

Tikrinant trifazės trilaidės linijos su viena apkrova jos gale laidų skerspjūvį (2 pav., a), apibūdinamą vardine srove Azp ir galios koeficientu cos phi santykiniam tiesinės įtampos nuostoliui, atlikti taip:

kur Unom yra vardinė tinklo įtampa, V, Ro ir Xo yra atitinkamai vieno kilometro linijos aktyvioji ir indukcinė varža, parinkta iš etaloninių lentelių, Ohm / km, Pp yra apskaičiuota aktyvioji apkrovos galia , kW; L yra linijos ilgis, km.

Neišsišakojusiai pagrindinei trifazei pastovaus skerspjūvio trijų laidų linijai, nešančiai išilgai jos paskirstytas apkrovas vardinėmis srovėmis Azstr1, AzR2, ..., Azr ir atitinkamais galios koeficientais cos phi1, cos phi2, ..., cos phi nutolę nuo maitinimo šaltinio atstumu L1, L2, …, Ln (2 pav., b), santykinis tiesinis įtampos nuostolis tolimiausiam imtuvui:

kur PRi aktyvioji galia – apskaičiuota i-oji apkrova nutolusi nuo maitinimo šaltinio atstumu L.

Jei apskaičiuotas santykinis įtampos nuostolis dU bus didesnis už leistinas normas, reikia padidinti pasirinktą sekciją, kad būtų užtikrinta normalizuota šios vertės vertė.

Esant mažiems laidų ir kabelių skerspjūviams, galima nepaisyti indukcinės varžos Xo, o tai labai supaprastina atitinkamus skaičiavimus. trifaziuose trijų laidų lauko apšvietimo skirstomuosiuose tinkluose, kurie skiriasi dideliu ilgiu, reikia atkreipti dėmesį į teisingą vienodo atstumo šviestuvų įtraukimą, nes kitaip įtampos praradimas yra netolygiai pasiskirstę tarp fazių ir gali siekti kelias dešimtis procentų, palyginti su vardine įtampa.

Vienodai nutolusių lauko apšvietimo šviestuvų įjungimo schemos: a — teisinga, b — neteisinga

Kabelio skerspjūvio parinkimas pagal ekonominį srovės tankį

Laidų ir kabelių skerspjūvio parinkimas, neatsižvelgiant į ekonominius veiksnius, gali lemti didelius elektros energijos nuostolius linijose ir reikšmingą eksploatacinių sąnaudų padidėjimą.Dėl šios priežasties elektros tinklų su nemažo ilgio vidiniu maitinimo šaltiniu laidų skerspjūvis, taip pat tinklų, veikiančių esant dideliam maksimalios apkrovos valandų skaičiui -Tmax > 4000 h - turi būti atsakingas bent už rekomenduojamas ekonominės srovės tankis, nustatantis optimalų kapitalo sąnaudų ir veiklos sąnaudų santykį, kuris apibrėžiamas taip:

kur Azr – linijos nominali srovė, neatsižvelgiant į apkrovos padidėjimą gedimų ir remonto atveju, Jd – ekonominės srovės tankis, pagrįstas kapitalo išlaidų grąžinimu per 8 – 10 metų.

Numatomas ekonominis skerspjūvis suapvalintas iki artimiausio standarto ir, jei paaiškėja, kad jis didesnis nei 150 mm2, viena kabelių linija pakeičiama dviem ar daugiau kabelių, kurių bendras skerspjūvis atitinka ekonominį. Naudokite mažai besikeičiančius laidus, kurių skerspjūvis mažesnis nei 50 mm2 Nerekomenduojama.

Kabelių ir laidų, kurių įtampa iki 1000 V, skerspjūvis, kai maksimalios apkrovos naudojimo valandų skaičius Tmax <4000 … 5000 h ir visos atšakos iki tos pačios įtampos imtuvų, apšvietimo įrenginių elektros tinklų, laikinų konstrukcijų o konstrukcijos, kurių tarnavimo laikas trumpas iki 3 — 5 metų, pasirenkamos ne pagal ekonominį srovės tankį.

Trifaziuose keturių praėjimų tinkluose nulinio laido skerspjūvis neskaičiuojamas, o imama ne mažiau kaip 50% pagrindiniams laidininkams parinkto skerspjūvio, o tinkluose, tiekiančiuose dujinės išlydžio lempas, kurios sukelia didesnės srovės harmonikų atsiradimas, kaip ir pagrindinių laidų.