Выбор проводов по экономической плотности тока
Дополнительно по теме
Выбор максимальной токовой защиты линий
Выбор сечений по допустимой потере напряжения
Выбор проводников по устойчивости к току к.з.
Проверка условий срабатывания защитного аппарата
Выбор проводов по экономической плотности тока
Регулирование напряжения в сетях
Внутренние перенапряжения сетей
Выбор проводов и кабелей по экономической плотности тока
Установлены экономические плотности тока, по которым должны выбираться сечения проводов воздушных линий и жил кабелей.
Экономическая плотность тока определяется из табл, 8-1.
Сечение проводника по условию экономической плотности тока определяется по формуле
где I - расчетный ток линии, а;
jэ - экономическая плотность тока, а/мм кв., принимаемая по табл. 8-1.
Расчетный ток линии принимается из условий нормальной работы и при определении его не учитывается увеличение тока в линии при авариях или ремонтах в каких-либо элементах сети.
Полученное по (8-1) сечение проводника округляется до ближайшего стандартного сечения.
При пользовании табл. 8-1 необходимо руководствоваться следующим:
1.При максимуме токовой нагрузки в ночное время экономическая плотность тока повышается на 40%.
2.Для изолированных проводов сечением 16 мм кв. и менее экономические плотности тока увеличиваются на 40%.
3.Для линий с одинаковым сечением проводников по всей длине и различными нагрузками ня отдельных участках их (рис. 8-1)
Рис. 8-1. Схема линии с различными токовыми нагрузками участков
Экономическая плотность тока для начального участка увеличивается по сравнению с величинами, указанными в табл. 8-1, в Ку раз; при этом коэффициент увеличения определяется по формуле
где I1, I2,...,Im - токовые нагрузки отдельных участков линии;
l1, l2,...,lm - длины тех же участков линии;
L - полная длина линии.
4.При выборе сечений проводников для питания ряда однотипных взаимно резервируемых электроприемников (например, насосов водоснабжения, преобразовательных агрегатов и т. п.) общим числом n, если известно, что все они одновременно не включаются и n1 из них поочередно находятся в работе, экономическая плотность должна быть увеличена против норм табл. 8-1 умножением на коэффициент
Таблица 8-1 Предельная экономическая плотность тока, а/мм кв
Наименования проводников |
Продолжительность использования максимума нагрузки, ч |
||
1000-3000 |
3000-5000 |
более 5000 |
|
Голые провода и шины: медные алюминиевые Кабели с бумажной и провода с резиновой изоляцией с жилами; медными алюминиевыми Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами: медными алюминиевыми |
2,5 1.3 3,0 1.6 3,5 1.9 |
2,1 1.1 2,5 1,4 3,1 1,7 |
1.8 1,0 2,0 1,2 2,7 1,6 |
Целесообразность увеличения числа линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения, а также замены существующих проводов проводами больших сечений при росте нагрузки в целях удовлетворения условий экономической плотности тока должна обосновываться только на основании технико-экономических расчетов.
Проверке по экономической плотности тока не подлежат:
1)Сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1000 в при числе часов использования максимума нагрузки предприятия до 4000-5000;
2)все ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1000 в, а также осветительные сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, проверенные по потере напряжения;
3)сети временных сооружений, а также устройств с малым сроком службы (3-5 лет);
4)сборные шины;
5)проводники, идущие к сопротивлениям, пусковым реостатам и т. п.
Для определения среднего числа часов использования максимума нагрузки при отсутствии уточненных данных можно пользоваться приведенными в табл. 8-2 ориентировочными данными как по категориям потребителей, так и по различным основным отраслям промышленности.
В табл. 8-3 приведены значения тока в линии, обеспечивающего наибольшую экономичность эксплуатации в зависимости от материала и сечения проводов и жил кабелей и годового числа часов использования максимальной нагрузки.
Пример 8-1.
Требуется выбрать по экономической плотности тока сечение кабеля 6 кв с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами для питания деревообделочного завода с максимальной токовой нагрузкой 54 а.
Решение.
По табл. 8-2 находим среднее число часов использования максимума нагрузки для деревообрабатывающей промышленности: Т=2500 ч.
В графе табл. 8-3, соответствующей числу часов использования менее 3000 для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, определяем, что экономическая плотность тока будет обеспечена при кабеле сечением 3 X 35 мм кв.
Пример 8-2.
На рис. 8-2 представлена схема воздушной линии городской электросети 380/220 в, выполненной алюминиевыми проводами с одинаковым сечением по всей длине линии.
Требуется выбрать сечение проводов, соответствующее экономической плотности тока, при числе часов использования максимума менее 3000.
Таблица 8-2 Среднее число часов использования максимальной нагрузки для различных категорий потребителей и отраслей промышленности
Потребители |
Т, ч |
По категориям потребителей Внутреннее освещение городов Наружное освещение городов Промышленные предприятия, работающие: 1) в одну смену 2) в две смены 3) в три смены По отраслям промышленности Металлургическая Химическая Горнорудная Машиностроительная Бумажная Пищевая Полиграфическая Текстильная Обувная Деревообрабатывающая Холодильная |
1 500-2 500 2 000-3 600 2 000-3 000 3 000-4 500 4 500-7 000 6 500 6 200 5 000 4 000 5 500 5 000 3 000 4 500 3 000 2 500 4 000 |
Рис. 8-2
Таблица 8-3 Экономические токи для неизолированных проводов и кабелей, а
Марки и сечения проводов и кабелей |
Экономический ток, а, при числе часов использования максимума в год |
||
более 5000 |
3000-5000 |
менее 3000 |
|
Неизолированные провода |
|||
А-16 А-25 А-35 А-50 А-70 А-95 А-120 А-150 М-б М-10 М-16 М-25 М-35 М-50 M-70 М-95 М-120 М-150 |
16 25 35 50 70 95 120 150 11 18 29 45 63 90 126 170 216 271 |
18 27 38 55 77 104 132 165 13 21 34 53 73 104 146 199 252 316 |
21 32 45 65 91 123 156 195 15 25 40 63 87 125 174 237 300 376 |
Трехжильные кабели с бумажной изоляцией С медными жилами |
|||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 3X95 3X120 3X150 3X185 |
20 32 50 70 100 140 190 240 300 370 |
25 40 62 87 125 175 237 300 375 465 |
30 48 75 105 150 210 285 360 450 - |
С алюминиевыми жилами |
|||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 3X95 3X120 3X150 3X185 |
12 19 30 42 60 84 113 144 180 222 |
14 22 35 49 70 98 132 168 210 260 |
16 26 40 56 80 112 151 192 240 296 |
Трехжильные кабели с резиновой изоляцией С медными жилами |
|||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 |
27 43 67 94 134 188 |
31 50 77 108 154 216 |
35 56 87 122 174 244 |
С алюминиевыми жилами |
|||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 |
16 26 40 56 80 112 |
17 27 43 60 85 119 |
19 30 48 67 95 133 |
Решение.
Определяем коэффициент увеличения экономической плотности тока для начального участка по (8-2):
Экономическую плотность тока для линии с одинаковой нагрузкой по всей длине определяем из табл. 8-1 при числе часов использования максимума менее 3000 для алюминиевых голых проводов: 1,3 а/мм кв.
Для условий примера экономическая плотность тока с учетом распределения нагрузок вдоль линии получается равной:
Экономическое сечение линии определяем из (8-1):
Останавливаемся для проводов линии на ближайшем стандартном сечении 50 мм кв. Принятое сечение должно быть проверено по условиям нагревания и потери напряжения.
Пример 8-3.
Выбрать по экономической плотности тока сечение кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами на 6 кв, питающих электродвигатели насосов. Всего насосных агрегатов три, из которых два являются рабочими, а один - резервным. Расчетный ток каждого кабеля 65 а; число часов использования максимума электродвигателей рабочих насосов 4000.
Решение.
Экономическую плотность тока без учета коэффициента увеличения для условий примера определяем по табл. 8-1: 1,4 а/мм кв. Коэффициент увеличения, учитывающий число рабочих и резервных линий, находим из (8-3). В нашем случае n=3 и n1=2, а коэффициент увеличения получается равным:
Экономическая плотность тока с учетом режима работы насосных агрегатов составляет
Экономическое сечение кабеля
Принимаем для кабелей ближайшее стандартное сечение 35 мм кв.
Дополнительно по теме
Выбор максимальной токовой защиты линий
Выбор сечений по допустимой потере напряжения
Выбор проводников по устойчивости к току к.з.
Проверка условий срабатывания защитного аппарата
Выбор проводов по экономической плотности тока