Pemilihan keratan rentas kabel dan wayar: dengan pemanasan, oleh arus, oleh kehilangan voltan

Keratan rentas wayar dan kabel ditentukan berdasarkan pemanasan yang dibenarkan, dengan mengambil kira mod biasa dan kecemasan, serta pengagihan arus yang tidak sekata antara garisan individu, kerana pemanasan mengubah sifat fizikal wayar, meningkatkan rintangannya, meningkatkan penggunaan tenaga elektrik yang tidak berguna untuk memanaskan bahagian konduktif dan memendekkan hayat penebat. Haba yang berlebihan berbahaya kepada penebat dan sambungan sentuhan dan boleh menyebabkan kebakaran dan letupan.

Pemilihan kabel dan keratan rentas wayar pemanas

Pemilihan keratan rentas daripada syarat pemanasan yang dibenarkan dikurangkan kepada penggunaan jadual yang berkaitan Id beban arus yang dibenarkan jangka panjang, di mana konduktor dipanaskan kepada suhu maksimum yang dibenarkan yang ditetapkan oleh amalan untuk mengelakkan pramatang. haus penebat, untuk memastikan sentuhan yang boleh dipercayai pada titik sambungan wayar dan untuk menghapuskan pelbagai situasi kecemasan yang berlaku pada Id ≥ Ip, Ip — arus beban berkadar.

Beban terputus-putus semasa memilih keratan rentas kabel dikira semula kepada arus berterusan yang berkurangan

di mana Ipv ialah arus luar mod penerima dengan tempoh pengaktifan PV.

Apabila memilih keratan rentas wayar dan kabel, perlu diambil kira bahawa pada suhu pemanasan yang sama, ketumpatan arus yang dibenarkan bagi wayar konduktif dengan keratan rentas yang lebih besar harus lebih kecil, kerana keratan rentasnya meningkat kepada lebih banyak - besar tahap pertumbuhan permukaan penyejukan (lihat beras. 1). Atas sebab ini, untuk menjimatkan logam bukan ferus, bukannya satu kabel dengan keratan rentas yang lebih besar, dua atau lebih kabel dengan keratan rentas yang lebih kecil sering dipilih.

Rajah 1. Graf pergantungan ketumpatan arus yang dibenarkan pada keratan rentas konduktor tembaga dalam kabel tiga teras luar untuk voltan 6 kV dengan penebat kertas yang diresapi, dipanaskan oleh arus hingga suhu + 65 ° C pada suhu udara +25 «C.

Dalam pemilihan akhir wayar dan kabel dari keadaan pemanasan yang dibenarkan mengikut jadual yang berkaitan, adalah perlu untuk mengambil kira bukan sahaja anggaran arus talian, tetapi juga kaedah peletakannya, bahan wayar dan suhu persekitaran.

Talian kabel untuk voltan melebihi 1000 V, dipilih mengikut syarat pemanasan arus panjang yang dibenarkan, juga diperiksa untuk pemanasan oleh arus litar pintas. Sekiranya suhu konduktor tembaga dan aluminium kabel dengan penebat kertas yang diresapi dengan voltan sehingga 10 kV melebihi 200 ° C dan kabel untuk voltan 35-220 kV melebihi 125 ° C, keratan rentasnya meningkat dengan sewajarnya.

Keratan rentas wayar dan kabel rangkaian kuasa dalaman dengan voltan sehingga 1000 V diselaraskan dengan keupayaan pensuisan peranti pelindung linear — fius dan pemutus litar — jadi ketidaksamaan adalah wajar Azd / Azc h, di mana kz — gandaan arus jangka panjang wayar yang dibenarkan kepada arus nominal atau arus peranti pelindung Azs (dari PUE). Kegagalan untuk memenuhi ketidaksamaan di atas memaksa bahagian utama yang dipilih ditambah dengan sewajarnya.

Pemilihan keratan rentas kabel dan wayar untuk kehilangan voltan

Keratan rentas kabel dan konduktor yang dipilih oleh keadaan pemanasan dan selaras dengan keupayaan pensuisan peranti pelindung kehilangan voltan linear relatif mesti diperiksa.

di mana U ialah voltan sumber tenaga elektrik, Unom ialah voltan pada titik sambungan penerima.

Sisihan dibenarkan voltan terminal motor dari voltan nominal tidak boleh melebihi ± 5%, dan dalam beberapa kes ia boleh mencapai + 10%.

Dalam rangkaian pencahayaan, penurunan voltan untuk lampu paling jauh bagi lampu kerja dalaman dan pemasangan projektor lampu luaran tidak boleh melebihi 2.5% daripada voltan nominal lampu, untuk lampu untuk lampu luaran dan kecemasan - 5%, dan dalam rangkaian dengan voltan 12.,. 42V — 10%. Pengurangan voltan yang lebih besar membawa kepada penurunan ketara dalam pencahayaan tempat kerja, menyebabkan penurunan dalam produktiviti buruh dan boleh membawa kepada keadaan di mana penyalaan lampu nyahcas gas tidak dijamin. Voltan tertinggi lampu, sebagai peraturan, tidak boleh melebihi 105% daripada nilai nominalnya.

Peningkatan voltan rangkaian bekalan kuasa dalaman melebihi apa yang diperuntukkan dalam norma tidak dibenarkan, kerana ia membawa kepada peningkatan ketara dalam penggunaan tenaga elektrik, penurunan dalam hayat perkhidmatan bekalan kuasa dan pencahayaan elektrik. peralatan, dan kadangkala kepada penurunan dalam kualiti produk.

nasi. 2. Pengiraan kehilangan voltan dalam talian tiga fasa tiga hala apabila memilih keratan rentas kabel dan wayar: a-dengan satu beban di hujung talian, b-dengan beberapa beban teragih.

Memeriksa keratan rentas wayar bagi talian tiga wayar tiga fasa dengan satu beban pada hujungnya (Rajah 2, a), dicirikan oleh Azp arus terkadar dan faktor kuasa cos phi untuk kehilangan voltan linear relatif, lakukan seperti berikut:

di mana Unom ialah voltan nominal rangkaian, V, Ro dan Xo ialah rintangan aktif dan induktif, masing-masing, bagi satu kilometer talian, dipilih daripada jadual rujukan, Ohm / km, Pp ialah kuasa aktif beban yang dikira. , kW; L ialah panjang garisan, km.

Untuk talian tiga fasa tiga wayar utama yang tidak bercabang bagi keratan rentas malar, membawa beban yang diagihkan bersamanya dengan arus undian Azstr1, AzR2, ..., Azr dan faktor kuasa yang sepadan cos phi1, cos phi2, ..., cos phi jauh dari sumber kuasa pada jarak L1, L2, …, Ln (Rajah 2, b), kehilangan voltan linear relatif kepada penerima paling jauh:

di mana kuasa aktif PRi — beban ke-i dikira jauh dari sumber kuasa pada jarak L.

Sekiranya kehilangan voltan relatif dU yang dikira akan menjadi lebih tinggi daripada norma yang dibenarkan, adalah perlu untuk meningkatkan bahagian yang dipilih untuk memastikan nilai normal nilai ini.

Dengan keratan rentas wayar dan kabel yang kecil, rintangan induktif Xo boleh diabaikan, yang sangat memudahkan pengiraan yang sepadan. dalam rangkaian pengedaran tiga fasa tiga wayar pencahayaan luar, yang berbeza dalam panjang yang ketara, anda mesti memberi perhatian kepada kemasukan yang betul bagi lekapan pencahayaan yang sama, kerana sebaliknya kehilangan voltan diagihkan secara tidak sekata sepanjang fasa dan boleh mencapai beberapa puluh peratus berbanding voltan nominal.

Skim untuk menghidupkan lekapan lampu sama jarak untuk pencahayaan luar: a — betul, b — salah

Pemilihan keratan rentas kabel untuk ketumpatan arus ekonomi

Pemilihan keratan rentas wayar dan kabel, tanpa mengambil kira faktor ekonomi, boleh menyebabkan kehilangan tenaga elektrik yang ketara dalam talian dan peningkatan yang ketara dalam kos operasi.Atas sebab ini, keratan rentas wayar rangkaian elektrik dengan bekalan kuasa dalaman yang agak panjang, serta rangkaian yang beroperasi dengan sejumlah besar jam penggunaan beban maksimum -Tmax > 4000 h - mestilah sekurang-kurangnya bertanggungjawab untuk ketumpatan semasa ekonomi yang disyorkan yang menetapkan nisbah optimum antara kos modal dan kos operasi, yang ditakrifkan seperti berikut:

di mana Azr — arus nominal talian, tanpa mengambil kira peningkatan beban sekiranya berlaku kerosakan dan pembaikan, Jd — ketumpatan arus ekonomi berdasarkan pembayaran balik kos modal dalam tempoh 8 — 10 tahun.

Keratan rentas ekonomi yang dijangkakan dibundarkan kepada standard terdekat dan, jika ternyata lebih daripada 150 mm2, satu talian kabel digantikan dengan dua atau lebih kabel dengan jumlah keratan rentas sepadan dengan yang ekonomis. Gunakan kabel beban berubah rendah dengan keratan rentas kurang daripada 50 mm2 Tidak disyorkan.

Keratan rentas kabel dan wayar dengan voltan sehingga 1000 V dengan bilangan jam penggunaan beban maksimum Tmax <4000 … 5000 h dan semua cawangan ke penerima voltan yang sama, rangkaian elektrik pemasangan lampu, struktur sementara dan struktur dengan hayat perkhidmatan yang singkat sehingga 3 — 5 tahun tidak dipilih mengikut kepadatan arus ekonomi.

Dalam rangkaian empat laluan tiga fasa, keratan rentas konduktor neutral tidak dikira, tetapi sekurang-kurangnya 50% daripada keratan rentas yang dipilih untuk konduktor utama diambil, dan dalam rangkaian membekalkan lampu nyahcas gas, yang menyebabkan penampilan harmonik arus yang lebih tinggi, sama seperti wayar utama.