8. Расчет сечений проводов и кабелей до 1000 в

Расчёт сечений проводов и кабелей напряжением до 1000 В осуществляется по трём условиям:

1. По допустимому току нагрева электрическим током

Условие допустимого тока нагрева заключается в том, что в нормальном режиме температура нагрева провода, кабеля не должна превышать допустимой температуры, которая зависит от марки провода, кабеля, условия прокладки

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительная допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву I_доп. Значение I_доп приведены в ПУЭ для различных проводов, кабелей и способа их прокладки.

I_доп ≥ I_р

I_р – расчётный ток ЭП

Значения Iдоп приведены в таблицах 1.3.4-1.3.11 ПУЭ-2006 для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25 º С, земли + 15º С, при условии, что в траншее на глубине 0,7-1 м, проложен один кабель. Если условия прокладки проводников отличается от нормальных, то допустимый ток нагрузки определятся с поправкой на температуру (К_п1) и количество прокладываемых кабелей в одной траншее (К_п2)

I_доп = К_п1* К_п2* I_доп

Значения К_п1, К_п2 приведены в ПУЭ- 86 таблицы 1.3.3 – для К_п1 1.3.26 – для К_п2

2. Выбор сечений с учётом защитных аппаратов.

I_доп ≥ К_з* I_з (А) I_{п в =} I_з I_з= I _т.р

К_з – коэффициент защиты значения, которого приведены в (Л2) таблица 3.10

I_з – ток срабатывания защитного аппарата, предохранителя

I_п.в. - ток плавкой вставки,

I_т.р. – ток теплового расцепителя автомата

3. По потере напряжения.

Отклонением (падением) напряжения у электроприемника называется алгебраическая разность между фактическим (действительным) напряжением сети и номинальным напряжением элёктроприемника. Номинальное допустимое отклонение напряжения у наиболее удаленного ЭП (согласно ГОСТу 13 1 09-87) должно быть не более 5%

ΔU% = *P*ℓ*(R₀+x_0*tgφ) ≤ 5% , где ℓ - длина в км. (18)

U –напряжение в В I – ток в линии, А P- активная мощность, кВт

R_0, x₀ -активное и индуктивное сопротивление линии ( приложение П.9)

9. Расчет высоковольтных сетей

Высоковольтный кабель, провод напряжением выше 1000В выбираются по условиям:

1. По допустимому току нагрева.

I_доп приведены в таблице 1.3.4 – 1.3.11 (л-6) для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25С, земли +15С при условиях, что в траншее (К_п2)

I_доп = (К_п1)*(К_п2)* I_доп

2. По экономической плотности тока

S= , где (19)

S- сечение проводника,мм²

I_р- расчетный ток,А

J – экономическая плотность тока, приведена в таблице 1.3.36 (Л6), зависит от числа использования максимума нагрузки и от вида проводника. (при двух сменной работе кабеля с алюминиевыми жилами

3. По термической устойчивости к токам короткого замыкания. (для кабелей выше 1000 В )

S_max = , мм² (20)

S_max - максимальное сечение кабеля по термической устойчивости к току к.з

I_{к. з.} – трехфазный ток короткого замыкания,А

С – коэффициент, соответствующий разнице выделенной теплоты в проводниках после и до короткого замыкания.

t_отк = t_сз+t_св=1сек- время отключения

t_сз - время срабатывания защиты,сек

t_св – время срабатывания выключателя,сек

С-91- для кабелей с алюминиевыми жилами

С-130- для кабелей с медными жилами

4. По потере напряжения

∆U%= *Р* ℓ (r₀+x_0*tgφ), (18)

Р – активная мощность кВт

U_н – напряжение в сети В

ℓ – длина линии в км

r₀ – активное сопротивление проводов ом/км

x₀ – индуктивное сопротивление проводов ом/км

r₀ , x₀ приведены в таблице приложения П.9 и, таблице п 2.5 (Л5)

Выбрать силовой кабель к КТП мощностью 1600 кВА 10/0,4 кВ ℓ = 4,8 км, aI⁽³⁾_к.з на шинах 10 кВ РП-10кВ = 2,2кА. Кабель прокладывается в траншее, работа 2^х сменная

1. По допустимому току нагрева.

I_р= = 93А

Выбираем кабель ААШ_в (3*25)мм² , I_доп = 115А >93А

2. По экономической плотности тока

S= = 55 мм² , изменяем сечение кабеля на ААШ_в (3*70)

I_доп = 210 А

3. По термической устойчивости

S_max = = = 24 мм²

4. По потере напряжения проверяем наибольшее сечение 70 мм²

∆U%= *Р*l(r₀+x_0*tgφ) =

= * 93* 4,8 (0,443*0,9+0,086*0,39)=3%, что

меньше 5% и соответствует норм