Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий - Методы расчета электрических сетей

Выбор сечений проводов и жил кабелей производится с учетом влияния нескольких факторов. К техническим факторам, влияющим на выбор сечения, относятся следующие: способность проводника выдерживать длительную токовую нагрузку при нормальном режиме работы с учетом допустимой величины нагрева; термическая стойкость в работе при режиме к. з.; потери (падение) напряжения в проводниках от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах; механическая прочность — устойчивость к механической нагрузке; коронирование в сетях напряжением 35 кВ и выше — фактор, зависящий от величины напряжения, сечения провода и окружающей среды.
К экономическим факторам относится экономическая плотность тока.

1. Выбор по длительному расчетному току производится путем сравнения величины расчетного тока с длительно допустимым током нагрузки на проводник определенного сечения. В табл. 25 длительно допустимый ток для проводов, проложенных в воздухе, указан при допустимом нагреве +70° С и температуре окружающего воздуха 4-25° С. В табл. 26 длительный ток для кабелей указан при следующей температуре нагрева: +80° С при напряжении До 3 кВ; 4-65° С — при 6 дВ; +60° С — при 10 кВ. Для кабелей, проложенных в земле, принята прокладка не более одного кабеля в траншее на глубине 0,7—1,0 м при температуре земли + 15° ,С. По таблицам выбирают сечение проводника, которое допускает ближайший больший или одинаковый с расчетным ток.
2. Выбор проводника по термической стойкости предусматривает его способность выдержать нагрев при кратковременном выделении тепла т. к, з., возникшего в сети. Температура нагрева определяется как величиной т. к. з., так и временем его прохождения, представляющим сумму времени срабатывания защиты и отключения силового выключателя. Допустимая температура нагрева для кабелей напряжением до 10 кВ равна 200° С, для неизолированных проводов: из меди — 200—250° С; из алюминия — 160—200° С. Для расчета пользуются формулами (29), (30).
3. Выбор сечений жил кабелей и проводов по потере напряжения необходим с целью проверки обеспечения стабильности напряжения у приемников электрической энергии. Поддержание нормированных уровней напряжения в центрах питания и непосредственно у потребителей имеет большое значение для нормальной работы электрооборудования предприятий. Отклонение напряжения в ту или другую сторону наносит значительный ущерб.

ГОСТ 13109—67 на нормы качества электрической энергии допускает следующие отклонения напряжения на зажимах различных электроприемников: на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления в пределах от —5 до +10% номинального;
на зажимах остальных приемников электрической энергии допускаются отклонения напряжения в пределах +-5% номинального.
Проверку выбранного сечения (мм²) проводов или жил кабелей с учетом допустимых отклонений напряжения между источником тока и электроприемником производят по формуле
(16)
где 7Р — расчетный ток электроприемника, А;
I — длина воздушной или кабельной ЛЭП, м;
cos φ — коэффициент мощности электроприемника;
V — удельная проводимость проводника, м/(Ом - мм²);
Δ{) — допустимая величина потери напряжения, В.
По условиям механической прочности на воздушных ЛЭП напряжениям до 35 кВ минимальным сечением является: 16 мм² — для сталеалюминиевых, 25 мм² — для алюминиевых проводов. При напряжении свыше 35 кВ допускается применять многопроволочные провода с минимальным сечением: 35 мм² — для алюминиевых; 25 мм² — для сталеалюминиевых и стальных проводов.

1. При выборе сечений проводников (мм8) по экономической плотности тока используют соотношение

где /р — расчетный ток линии, соответствующий нормальному режиму;
1 — нормированное значение экономической плотности тока, принимаемое по табл. 27.
Проверке по экономической плотности тока не подлежат: сборные шины, проводники, идущие к резисторам, осветительные сети.

Таблица 27