Избор пресека кабла и жице: грејањем, струјом, губитком напона

Попречни пресек жица и каблова одређује се на основу дозвољеног загревања, узимајући у обзир нормалне и хитне режиме, као и неравномерну расподелу струја између појединих водова, пошто загревање мења физичка својства жице, повећава њен отпор, повећава бескорисна потрошња електричне енергије за загревање проводних делова и скраћивање века трајања изолације. Прекомерна топлота је опасна за изолацију и контактне везе и може довести до пожара и експлозије.

Избор кабла и пресека грејне жице

Избор попречног пресека из услова дозвољеног загревања своди се на коришћење одговарајућих табела дуготрајно дозвољених струјних оптерећења Ид, у којима се проводници загревају на максимално дозвољену температуру утврђену праксом како би се спречило превремено. хабање изолације, да би се обезбедио поуздан контакт на местима спајања жице и да би се елиминисале различите ванредне ситуације које се јављају при Ид ≥ Ип, Ип — називна струја оптерећења.

Интермитентна повремена оптерећења при одабиру попречног пресека кабла се прерачунавају на смањену континуирану струју

где је Ипв струја у искљученом режиму пријемника са трајањем ПВ активације.

Приликом одабира попречног пресека жица и каблова треба узети у обзир да при истој температури грејања, дозвољена густина струје проводних жица већег пресека треба да буде мања, јер се њихов пресек повећава на више - велики степен раста расхладне површине (види пиринач. 1). Из тог разлога, да би се уштедели обојени метали, уместо једног кабла већег пресека често се бирају два или више каблова мањег пресека.

Слика 1. Графикон зависности дозвољене густине струје од попречног пресека бакарних проводника у спољном трожилном каблу за напон од 6 кВ са импрегнисаном папирном изолацијом, загрејаном струјом на температуру од + 65 °Ц на температура ваздуха од +25 °Ц.

У коначном избору жица и каблова из услова дозвољеног загревања према релевантним табелама, потребно је узети у обзир не само процењену струју линије, већ и начин њеног полагања, материјал жица и температура околине.

Кабловски водови за напоне изнад 1000 В, одабрани према условима дозвољеног дугострујног загревања, такође се проверавају на загревање струјама кратког споја. У случају да температура бакарних и алуминијумских проводника каблова са импрегнисаном папирном изолацијом напона до 10 кВ пређе 200 °Ц и каблова за напон 35-220 кВ изнад 125 °Ц, њихов попречни пресек се сходно томе повећава.

Пресек жица и каблова интерних електроенергетских мрежа напона до 1000 В усклађен је са уклопним могућностима линеарних заштитних уређаја — осигурача и прекидача — па је оправдана неједнакост Азд / Азц х, где је кз — вредност вишекратник дозвољене дуготрајне струје жице на називну струју или струју заштитног уређаја Азс (од ПУЕ). Неуспех да се испуни горња неједнакост приморава одабрани главни део да се у складу с тим повећа.

Избор попречног пресека каблова и жица за губитак напона

Мора се проверити пресек каблова и проводника одабраних према условима грејања и у складу са уклопним могућностима заштитних уређаја релативни линеарни губитак напона.

где је У напон извора електричне енергије, Уном је напон на прикључној тачки пријемника.

Дозвољено одступање напона терминала мотора од номиналног напона не би требало да прелази ± 5%, ау неким случајевима може достићи и +10%.

У расветним мрежама пад напона за најудаљеније светиљке унутрашњег радног осветљења и пројекторске инсталације спољне расвете не би требало да прелази 2,5% номиналног напона светиљки, за светиљке за спољно и хитно осветљење — 5%, а у мрежама са напон 12.,. 42В — 10%. Веће смањење напона доводи до значајног смањења осветљености радних места, узрокује смањење продуктивности рада и може довести до услова у којима паљење сијалица на гасно пражњење није гарантовано. Највећи напон сијалица, по правилу, не би требало да прелази 105% његове номиналне вредности.

Повећање напона унутрашњих мрежа за напајање преко нормама није дозвољено, јер доводи до значајног повећања потрошње електричне енергије, смањења века трајања напајања и осветљења електричних инсталација. опреме, а понекад и до смањења квалитета производа.

Пиринач. 2. Прорачун губитка напона у трофазном тросмерном воду при избору попречног пресека каблова и жица: а-са једним оптерећењем на крају вода, б-са више распоређених оптерећења.

Провера попречног пресека жица трофазног трожилног вода са једним оптерећењем на крају (сл. 2, а), окарактерисана називном струјом Азп и фактором снаге цос пхи за релативни линеарни губитак напона, извршити као што следи:

где је Уном називни напон мреже, В, Ро и Ксо су активни и индуктивни отпор једног километра линије, изабрани из референтних табела, Охм/км, Пп је израчуната активна снага оптерећења , кВ; Л је дужина линије, км.

За неразгранату главну трофазну трожилну линију константног попречног пресека, носећи терет распоређен дуж њега са називним струјама Азстр1, АзР2, ..., Азр и одговарајућим факторима снаге цос пхи1, цос пхи2, ..., цос пхи удаљен од извора напајања на растојањима Л1, Л2, …, Лн (слика 2, б), релативни линеарни губитак напона до најудаљенијег пријемника:

где ПРи активна снага — израчунато и-то оптерећење удаљено од извора напајања на растојању Л.

Ако се испостави да је израчунати релативни губитак напона дУ већи од дозвољених норми, потребно је повећати одабрану секцију како би се осигурала нормализована вредност ове вредности.

Код малих попречних пресека жица и каблова, индуктивни отпор Ксо се може занемарити, што у великој мери поједностављује одговарајуће прорачуне. у трофазним трожичним дистрибутивним мрежама спољне расвете, које се разликују по значајној дужини, морате обратити пажњу на правилно укључивање еквидистантних расветних тела, јер у супротном губитак напона су неравномерно распоређени по фазама и могу достићи неколико десетина процената у односу на називни напон.

Шеме за укључивање еквидистантних расветних тела за спољно осветљење: а — исправно, б — нетачно

Избор попречног пресека кабла за економску густину струје

Избор попречног пресека жица и каблова, без узимања у обзир економских фактора, може довести до значајних губитака електричне енергије у водовима и значајног повећања трошкова рада.Из тог разлога, попречни пресек жица електричних мрежа са унутрашњим напајањем велике дужине, као и мрежа које раде са великим бројем сати коришћења максималног оптерећења -Тмак > 4000 х - мора бити најмање одговоран за препоручена економска густина струје која успоставља оптималан однос између капиталних трошкова и оперативних трошкова, који се дефинише на следећи начин:

где је Азр — номинална струја линије, без узимања у обзир повећања оптерећења у случају кварова и поправки, Јд — економска густина струје на основу отплате капиталних трошкова у року од 8 — 10 година.

Очекивани економски пресек заокружен на најближи стандард и, ако се покаже да је већи од 150 мм2, један кабловски вод се замењује са два или више каблова са укупним пресеком који одговара економском. Користите каблове са малим оптерећењем са попречним пресеком мањим од 50 мм2. Не препоручује се.

Пресек каблова и жица напона до 1000 В са бројем сати коришћења максималног оптерећења Тмак <4000…5000 х и сви огранци до пријемника истог напона, електричних мрежа расветних инсталација, привремених објеката а конструкције са кратким веком трајања до 3 — 5 година се не бирају према економској густини струје.

У трофазним четворопролазним мрежама попречни пресек неутралног проводника се не израчунава, већ се узима најмање 50% попречног пресека одабраног за главне проводнике, ау мрежама које напајају сијалице са гасним пражњењем, које изазивају појава виших струјних хармоника, као и код главних жица.