Условия выбора сечений и длин кабелей.
Выбор сечений и длин кабелей выполняется по рассматриваемым ниже условиям. Окончательно принимаются те параметры кабеля, которые удовлетворяют всем этим условиям.
Условие допустимого нагрева.
В нормальном режиме нагрев кабеля не должен превышать допустимого. Для этого выбор сечения кабелей производят по таблицам ПУЭ, в которых приводятся значения сечений и соответствующие им допустимые длительные токи нагрузки для кабелей различных конструкций. Значения допустимых длительных токов указаны для определенных (нормальных) условий работы кабелей и их прокладки. При отклонении от этих условий значения допустимых длительных токов, приведенные в таблицах, должны быть умножены на приводимые в ПУЭ поправочные коэффициенты, учитывающие характер нагрузки (при повторно- кратковременном и кратковременном режиме работы электроприемников), отклонение температуры окружающей кабель среды от расчетной, количество совместно проложенных кабелей и тепловые характеристики грунта, в котором проложен кабель.
Условия обеспечения нормального напряжения на зажимах электродвигателей и других электроприемников. В нормальном режиме сечение и длина кабеля должны обеспечивать отклонение напряжения на зажимах электродвигателей не более ±0,05 Un.RB. Падение напряжения в кабеле определяется по выражению
где 1 — ток нагрузки, А; φ— угол нагрузки.
Поскольку на шинах 0,4 кВ должно поддерживаться напряжение 1,05 адв (т. е. 400 В), то при напряжении на зажимах электродвигателя 0,95% U„.№=0,95-380= =361 В общее падение напряжения в сети может составить 10 %. Учитывая это обстоятельство, из выражения можно найти предельную длину кабеля для любого конкретного случая или уточнить его сечение.
Условия пуска электродвигателя.
Сечение и длина кабеля должны обеспечивать нормальный пуск электродвигателей. Пусковые токи создают увеличенную по сравнению с нормальным режимом потерю напряжения в питающем кабеле, в результате чего напряжение на зажимах двигателя снижается. Возможность разворота двигателя определяется значением остаточного напряжения Ucст на его зажимах. Считается, что пуск электродвигателей механизмов с вентиляторным моментом сопротивления и легкими условиями пуска (длительность пуска 0,5— 2 с) обеспечивается при
Пуск электродвигателей механизмов с постоянным моментом сопротивления или тяжелыми условиями пуска (длительность пуска 5—10с) обеспечивается при
Условия работы при к. з.
Кабели должны обладать достаточной термической стойкостью при к. з. в начале кабеля, что обеспечивается как быстродействием защит, так и соответствующим сечением кабеля.
Таблица 1. Постоянная С для кабелей
Изоляция а конструкция Кабеля | Материал жилы | Постоянная С |
Кабели со сплошными жилами и бумажной пропитанной изоляцией | алюминий | 92 140 |
Кабели с многопроволочными жилами и бумажной пропитанной изоляцией | алюминий медь | 98 147 |
Кабели с поливинилхлоридной изоляцией | алюминий медь | 75 114 |
Кабели с полиэтиленовой изоляцией | алюминий медь | 62 , 94 |
Примечание. Ввиду отсутствия точных данных при напряжении Q.4 кВ значения постоянной С приняты такими же, как при напряжений 6 кВ.
Практика эксплуатации показывает, что целесообразно выполнять соответствующую проверку термической стойкости кабелей, хотя по ПУЭ для сетей 0,4 кВ этого в настоящее время не требуется. Минимальное допустимое сечение кабелей (в квадратных миллиметрах) по этому условию составляет
где С — постоянная, принимается по табл. 15, А-с°-5/мм2.
Кроме того, при построении схемы учитывают, токи к. з. в конце кабеля 0,4 кВ значительно снижаются. Поэтому, с одной стороны, при питании сборок подбором сечения кабеля можно обеспечить уровень токов к. з., соответствующий стойкости установленных на сборках выключателей. С другой стороны, при недостаточной чувствительности защитных аппаратов сборок, электродвигателей и других электроприемников к токам к. з., в конце кабеля ее увеличение часто достигается увеличением сечения кабеля (но не более чем на 1—2 ступени), так как это приводит к увеличению тока к. з.
Обеспечение защиты кабелей от перегрузок.
Защиты от перегрузки требуют все сети 0,4 кВ, выполненные проложенными открыто незащищенными изолированными проводами с горючей оболочкой внутри любых помещений; все осветительные сети независимо от конструкции и способа прокладки проводов или кабелей в жилых и общественных зданиях, в служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, в пожароопасных зонах, все сети для питания бытовых и переносных электроприборов; все силовые сети в промышленных предприятиях, в жилых и общественных помещениях, если по условиям технологического процесса может возникнуть длительная перегрузка проводов и кабелей; все сети всех видов во взрывоопасных помещениях и взрывоопасных наружных установках независимо от режима работы и назначения сети.
Например, защиту от перегрузки требуют кабели питания двигателей транспортеров, так как эти механизмы подвержены перегрузкам; не требуют защиты от перегрузки кабели питания центробежных насосов с легкими условиями пуска (установленные в невзрывоопасных помещениях), так как по технологическим причинам эти механизмы не перегружаются.
Для защиты проводников и кабелей от перегрузки должны быть обеспечены следующие соотношения между допустимым током проводника /доп.пров (определяется по таблицам ПУЭ) и током срабатывания защиты.
При применении выключателей только с электромагнитными расцепителями и током срабатывания отсечки 1С.0:
для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и другой аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией внутри помещений
для невзрывоопасных производственных помещений, а также кабелей с бумажной изоляцией допускается
При применении выключателей с нерегулируемой обратно-зависимой от тока характеристикой для проводников всех марок.
