3.3 Вопросы для самоконтроля знаний

1. Дайте определение экономической плотности тока (ЭПТ)?

2. Как определяют экономическую плотность тока?

3. Отличается ли экономическая плотность тока провода от ЭПТ для кабеля?

4. В каких сетях рекомендуется выбирать провод по ЭПТ?

5. В каких сетях рекомендуется выбирать провод по экономическим интервалам мощностей?

6. Что означает понятие «Экономическое сечение»?

7. Какие величины используются для расчета экономического сечения?

8. Какой коэффициент учитывает динамику роста нагрузок?

9. Как определяют потери напряжения на участках сети для выбранного сечения провода?

10. Как следует определить, правильно ли выбран провод?

4 Выбор сечений проводов по условию нагрева

Цель занятия. Приобретение навыков по расчету и выбору сечений проводов и кабелей по условию нагрева.

4.1 Расчетные формулы

4.1.1 Допустимые токовые нагрузки на провода и кабели по условию нагрева

Длительно допустимая токовая нагрузка на провода и кабели в зависимости от условий нагрева определяется формулой

где с - коэффициент теплоотдачи;

(d - диаметр провода (жилы кабеля);

- удельная проводимость;

t - допустимая температура нагрева жилы провода (кабеля);

-температура окружающей среды.

Допустимая температура голых проводов принимается в соответствии с ПУЭ не выше 70°С; для изолированных проводов и кабелей с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией установлена максимальная температура 65°С; для кабелей с бумажной изоляцией допустимая температура зависит от номинального напряжения кабеля.

Номинальное напряжение кабеля, кВ .............. 1...3 6 10 20...35;

Допустимая температура жилы кабеля, °С … 80 65 60 50.

Длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели приведены в ПУЭ и приложениях 4...10 /1/. В указанных таблицах данные соответствуют температуре окружающей среды 25°С (для воздуха) и15°С при прокладке кабелей в земле.

Для определения допустимых токовых нагрузок при других температурных условиях необходимо учитывать поправочный температурный коэффициент

Значения приведены в (/1/, приложение 11).

Допустимый ток для проводника, имеющего то же сечение, но выполненного из другого металла, находят по формуле

При прокладке в земле нескольких кабелей параллельно учитывают поправочный коэффициент

Значения коэффициентов приведены в (/1/, приложение 12).

Пример. Определить максимально допустимый ток изолированного провода ПР сечением 35 мм², прокладываемого открыто внутри помещения, если температура воздуха составляет 30 °С.

Решение:

1) По приложению 5 /1/ при °СА.

2) Определяем k_t при =30°С по приложению 11 /1/

3) Допустимый ток А.

4.1.2 Выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву, защищаемых плавкими предохранителями

Расчет проводов по нагреву ведут в основном для сетей, прокладываемых внутри помещения.

Если проводка защищена плавкими предохранителями или автоматами, то расчет электрической сети следует начинать с выбора тока плавких вставок предохранителей или вставок автоматов. Плавкие вставки предохранителей для отдельных ответвлений выбирают по двум условиям:

где I_B, I_p - соответственно ток плавкой вставки и рабочий ток;

I_max - максимальный ток, обусловленный чаще всего запуском асинхронных двигателей;

=2,5 или при особо тяжелых условиях запуска двигателей =1,6 ... 2.

Для осветительных нагрузок второе условие отпадает.

Наибольшее значение номинального тока плавкой вставки округляют до ближайшего большего значения номинального тока плавкой вставки предохранителей.

Для магистральных сетей, питающих группу потребителей, вставки должны отвечать трем следующим условиям:

1) ,

где m — коэффициент одновременности, при m=1, при ,;

2) ;

3) условие селективности: необходимо, чтобы номинальный ток плавкой вставки каждого последующего предохранителя (по направлению от конца схемы к источнику) был на одну или две ступени больше номинального тока плавкой вставки предыдущего предохранителя.

Зная плавкие вставки предохранителей, можно определить допустимые токи по нагреву для выбора сечения проводов, которые определяют в зависимости от того, необходимо ли сети защищать только от коротких замыканий или, кроме того, и от перегрузок.

Если сети нужно защищать от коротких замыканий и от перегрузок, то допустимый ток определяется как

,

и только для кабелей с бумажной изоляцией допускается

.

При защите только от коротких замыканий

,

однако всегда должно выполняться условие

.

По значениям допустимых расчетных токов из (приложений 4...10 /1/), определяют ближайшее значение допустимого табличного тока и соответствующее сечение провода или кабеля.

Если необходимо, то учитывают поправочные коэффициенты k_t и k_П, о которых упоминалось ранее. Сечение нулевого провода должно быть не менее 0,5 сечения фазного.