Kaabli ja juhtme ristlõike valik: kuumutamise, voolu, pingekadu järgi

Juhtmete ja kaablite ristlõige määratakse kindlaks lubatud kuumutamise alusel, võttes arvesse tava- ja avariirežiime, samuti voolude ebaühtlast jaotumist üksikute liinide vahel, kuna kuumutamine muudab traadi füüsikalisi omadusi, suurendab selle takistust, suurendab voolutugevust. kasutu elektrienergia tarbimine juhtivate osade soojendamiseks ja isolatsiooni eluea lühendamiseks. Liigne kuumus on ohtlik isolatsioonile ja kontaktühendustele ning võib põhjustada tulekahju ja plahvatuse.

Kaabli valik ja küttetraadi ristlõige

Ristlõike valik lubatud kütte tingimustest on taandatud vastavate pikaajaliste lubatud voolukoormuste Id tabelite kasutamisele, milles juhtmeid kuumutatakse praktikas kehtestatud maksimaalse lubatud temperatuurini, et vältida enneaegset. isolatsiooni kulumine, et tagada usaldusväärne kontakt juhtme ühenduskohtades ja välistada erinevad avariiolukorrad, mis tekivad Id ≥ Ip, Ip — nimikoormusvoolu juures.

Kaabli ristlõike valimisel esinevad katkendlikud koormused arvutatakse ümber vähendatud pidevvoolule

kus Ipv on vastuvõtja väljalülitatud oleku vool koos PV aktiveerimise kestusega.

Juhtmete ja kaablite ristlõike valimisel tuleb arvestada, et sama küttetemperatuuri juures peaks suurema ristlõikega juhtivate juhtmete lubatud voolutihedus olema väiksem, kuna nende ristlõige suureneb rohkem - suur jahutuspinna kasvuaste (vt riis. 1). Sel põhjusel valitakse värviliste metallide säästmiseks ühe suurema ristlõikega kaabli asemel sageli kaks või enam väiksema ristlõikega kaablit.

Joonis 1. Lubatud voolutiheduse sõltuvuse graafik vaskjuhtmete ristlõikest välistingimustes kasutatavas kolmesoonelises kaablis pingega 6 kV immutatud paberisolatsiooniga, mis on kuumutatud vooluga temperatuurini + 65 ° C õhutemperatuur +25 °C.

Juhtmete ja kaablite lõplikul valikul lubatud kütte seisukorrast vastavalt asjakohastele tabelitele tuleb arvestada mitte ainult liini hinnangulise vooluga, vaid ka selle paigaldamise meetodiga, juhtmete materjaliga ja ümbritseva õhu temperatuur.

Üle 1000 V pingega kaabelliine, mis on valitud vastavalt lubatud pikavoolukütte tingimustele, kontrollitakse ka lühisvoolude kütmiseks. Kui immutatud paberisolatsiooniga kuni 10 kV pingega kaablite vask- ja alumiiniumjuhtmete temperatuur ületab 200 °C ja pingega 35–220 kV üle 125 °C, suureneb nende ristlõige vastavalt.

Kuni 1000 V pingega sisevõrkude juhtmete ja kaablite ristlõige on kooskõlastatud lineaarsete kaitseseadmete — sulavkaitsmete ja kaitselülitite — lülitusvõimalustega, seega on ebavõrdsus õigustatud Azd / Azc h, kus kz — juhtme lubatud pikaajalise voolu mitmekordne nimivooluks või kaitseseadme vooluks Azs (alates PUE). Ülaltoodud ebavõrdsuse täitmata jätmine sunnib valitud põhiosa vastavalt suurendama.

Kaablite ja juhtmete ristlõike valik pingekadude jaoks

Kontrollida tuleb küttetingimustest lähtuvalt valitud kaablite ja juhtmete ristlõiget, mis vastab kaitseseadmete lülitusvõimalustele suhtelise lineaarse pingekadu.

kus U on elektrienergia allika pinge, Unom on pinge vastuvõtja ühenduspunktis.

Mootori klemmi pinge lubatud kõrvalekalle nimipingest ei tohiks ületada ± 5% ja mõnel juhul võib see ulatuda + 10% -ni.

Valgustusvõrkudes ei tohiks sisemise töövalgustuse kõige kaugemal asuvate lampide ja välisvalgustuse projektoripaigaldiste pingelang ületada 2,5% lampide nimipingest, välis- ja avariivalgustuse lampide puhul - 5% ja võrkudes, millel on pinge 12.,. 42 V - 10%. Pinge suurem vähenemine toob kaasa töökohtade valgustatuse olulise vähenemise, tööviljakuse languse ja võib põhjustada tingimusi, kus gaaslahenduslampide süttimine ei ole tagatud. Lampide kõrgeim pinge ei tohiks reeglina ületada 105% selle nimiväärtusest.

Sisemiste toitevõrkude pinge tõus üle normides ettenähtu ei ole lubatud, kuna see toob kaasa elektrienergia tarbimise olulise suurenemise, toiteallika ja elektrivalgustuse tööea lühenemise. seadmeid ja mõnikord ka toodete kvaliteedi langust.

Riis. 2. Pingekao arvutamine kolmefaasilises kolmesuunalises liinis kaablite ja juhtmete ristlõike valikul: a-ühe koormusega liini lõpus, b-mitme jaotatud koormusega.

Kolmefaasilise kolmejuhtmelise liini juhtmete ristlõike kontrollimine, mille otsas on üks koormus (joonis 2, a), mida iseloomustab nimivool Azp ja võimsustegur cos phi suhtelise lineaarse pingekadu jaoks. järgnevalt:

kus Unom on võrgu nimipinge, V, Ro ja Xo on vastavalt liini ühe kilomeetri aktiivne ja induktiivne takistus, mis on valitud võrdlustabelitest, Ohm / km, Pp on koormuse arvutatud aktiivvõimsus , kW; L on joone pikkus, km.

Hargnemata kolmefaasilise konstantse ristlõikega kolmejuhtmelise põhiliini jaoks, mis kannab seda mööda jaotatud koormusi nimivooludega Azstr1, AzR2, ..., Azr ja vastavate võimsusteguritega cos phi1, cos phi2, ..., cos phi kaugusel toiteallikast kaugustel L1, L2, …, Ln (joonis 2, b), suhteline lineaarne pingekadu kõige kaugemal asuvale vastuvõtjale:

kus PRi aktiivvõimsus — arvutatud i-s koormus, mis on toiteallikast eemal kaugusel L.

Kui arvutatud suhteline pingekadu dU osutub lubatust suuremaks, on selle väärtuse normaliseeritud väärtuse tagamiseks vaja valitud sektsiooni suurendada.

Juhtmete ja kaablite väikeste ristlõigete korral võib induktiivtakistus Xo tähelepanuta jätta, mis lihtsustab oluliselt vastavaid arvutusi. kolmefaasilistes kolmejuhtmelistes välisvalgustuse jaotusvõrkudes, mis erinevad olulise pikkusega, tuleb pöörata tähelepanu võrdsel kaugusel asuvate valgustusseadmete õigele kaasamisele, sest vastasel juhul pingekadu on faaside vahel ebaühtlaselt jaotunud ja võivad ulatuda nimipingest mitmekümne protsendini.

Välisvalgustuse võrdsel kaugusel asuvate valgustite sisselülitamise skeemid: a — õige, b — vale

Kaabli ristlõike valik majandusliku voolutiheduse jaoks

Juhtmete ja kaablite ristlõike valimine ilma majanduslikke tegureid arvesse võtmata võib kaasa tuua märkimisväärseid elektrienergia kadusid liinides ja oluliselt suurendada tegevuskulusid.Seetõttu peab arvestatava pikkusega sisemise toiteallikaga elektrivõrkude juhtmete ristlõige, samuti võrkude, mis töötavad suure kasutustundide arvuga maksimaalsel koormusel -Tmax > 4000 h -, vastutama vähemalt soovitatav majanduslik voolutihedus, mis määrab optimaalse suhte kapitalikulude ja tegevuskulude vahel, mis on määratletud järgmiselt:

kus Azr — liini nimivool, arvestamata koormuse suurenemist rikete ja remonditööde korral, Jd — majanduslik voolutihedus, mis põhineb kapitalikulude tagasimaksmisel 8 — 10 aasta jooksul.

Eeldatav majanduslik ristlõige ümardatuna lähima standardini ja kui see osutub suuremaks kui 150 mm2, asendatakse üks kaabelliin kahe või enama kaabliga, mille koguristlõige vastab majanduslikule. Kasutage alla 50 mm2 ristlõikega madala muutuva koormusega kaableid Ei ole soovitatav.

Kaablite ja juhtmete ristlõige pingega kuni 1000 V maksimaalse koormuse kasutustundide arvuga Tmax <4000 … 5000 h ja kõik harud sama pingega vastuvõtjateni, valgustusseadmete elektrivõrgud, ajutised ehitised ja konstruktsioone, mille kasutusiga on kuni 3 — 5 aastat, ei valita majandusliku voolutiheduse järgi.

Kolmefaasilistes neljakäigulistes võrkudes nulljuhtme ristlõiget ei arvutata, vaid võetakse vähemalt 50% peajuhtide jaoks valitud ristlõikest ning gaaslahenduslampe toites võrkudes, mis põhjustavad suurema voolu harmooniliste välimus, sama mis põhijuhtmete puhul.