3..3. Проверка выбранных сечений кабелей на допустимое падение (потери) напряжения.
Падение напряжения на кабеле для расчетных участков (от генератора до ГРЩ и от ГРЩ до отдельного приемника электроэнергии) определяется на основании выбранных для них сечений и принятых длин кабеля.
Для расчета потерь напряжения в отдельном фидере кабельной электрической сети постоянного тока пользуются следующим выражением
Δ U = 2I *R*100% / Uном =2I*λ *100%/ UHOM*γ *S
где 2 - коэффициент, учитывающий потери в прямом и обратном проводе электрической цепи;
I - ток нагрузки, А;
R- сопротивление одного провода, Ом;
Uhom - номинальное напряжение сети,
λ - длина кабеля, м
γ- удельная проводимость меди, м/(Ом*мм )}
γ= 48м/(Ом*мм ) при температуре 65°Со
S - сечение кабеля, мм2 .
Расчет потерь напряжения в кабельной электрической сети переменного тока существенно отличается от рассмотренного выше.
Рис.3.1
Это объясняется тем, что электроприемники переменного тока работают с различным коэффициентом мощности, поэтому необходимо определять потери напряжения как на активном, так и на реактивном сопротивлении расчетного участка сети. Как следует из векторной диаграммы, приведенной на рис.3.1, падение напряжения ΔU определяется геометрической суммой векторов 2I*R и 2j*х и соответствует отрезку ае (Δ U= Uг– Uл).
.Потери напряжения, в отличие от падения напряжения, представляют собой арифметическую разность напряжений U г и Uл соответствующую отрезку а-с на приведенной диаграмме.
Поскольку ас ≈ ае , то с достаточной степенью точности можно записать
∆U = 2I (r*Cosφ + x*Sin φ ) (14)
Для расчета потерь напряжения в однофазной электрической сети переменного тока в процентах пользуются следующим выражением
ΔU = 2I (r*Cosφ +x*Sinφ)100% / U ном (.15) В трехфазной электрической сети имеют место как фазные потери напряжения в каждом из проводов, так и линейные потери между двумя линейными проводами. Поскольку в сетях переменного тока с частотой 50Гц значение х как правило много меньше значения г, то в практических расчетах реактивной составляющей пренебрегают и определяют линейные потери напряжения по формуле:
U л = (3 I cos* λ * 100% )/ ( SU 2 ) (.16)
где – I * cos - номинальная активная составляющая тока приемника
λ – длина кабеля в метрах
- удельная проводимость меди
S – сечение жилы кабеля в мм 2
Допустимые потери напряжения регламентируются Правилами Регистра.
Вот некоторые положения из требований Регистра определяющих допустимые потери напряжения .
Правилами регламентируются потери напряжения от ГРЩ до каждого потребителя.
В настоящее время действуют следующие нормы потерь напряжения на кабелях:
от генератора до ГРЩ не более 1%;
от ГРЩ до потребителей:
освещения не более 5% при Uн > 30 В, силовых потребителей не более 7% при длительном режиме работы,
Произвести расчеты потерь напряжения для кабелей, длина которых указана в задании. Сравнить потери с допустимыми потерями.
При недопустимом превышении потерь выбрать соответствующие кабели большего сечения и произвести поверочный расчет.