При выборе сечений проводов приходится учитывать ряд технических требований, которые накладывают ограничения на величину сечений. Часто эти ограничения определяют сечения проводов, поэтому условно считают, что выбор сечений производится по этим условиям. Ниже они рассмотрены подробнее.
Для устранения общей короны на проводах и заметных радиопомех в линиях с напряжениями выше 35 кВ установлены наименьшие значения сечений нм.кор (см. § 2-2).· В связи с этим для ВЛ указанных напряжений выбираемые сечения проводов должны удовлетворять условию
(6-15)
В ПУЭ [Л. 34] установлены наименьшие значения сечений проводов Снимет ВЛ различных типов, допустимые по условиям механической прочности. Практически это условие может являться ограничивающим при выборе сечений проводов в сетях напряжением 35 кВ и ниже с малой плотностью нагрузки (например, в сельских районах). Во всяком случае всегда должно быть соблюдено условие
(6.6)
В ряде случаев определяющей при выборе сечений проводов является величина допустимой потери напряжения AUд (см. § 4-2). Это связано с тем, что величина потери напряжения AU= (PR + QX)/U зависит от активного и индуктивного сопротивлений линии. С увеличением сечения проводов активное сопротивление линии и потери напряжения в ней уменьшаются. Индуктивное сопротивление линии мало Зависит от сечения ее проводов.
В электрических сетях напряжением 35 кВ и ниже применяют провода и кабели небольших сечений, нагрузки этих сетей имеют относительно высокий коэффициент мощности, при этом обычно PR QX. В связи с этим увеличение сечений проводов в этих сетях приводит к заметному снижению потери напряжения в них. В ряде случаев этот способ уменьшения фактической величины потери напряжения Δί/φ до Δί/д может оказаться наиболее экономичным.
Рассмотрим выбор сечений проводов и кабелей распределительных сетей по допустимой потере напряжения. Для линий с несколькими нагрузками при этом должны быть известны дополнительные условия, связанные с экономичностью сооружения сети. Обычно линии относительно небольшой длины с несколькими нагрузками выполняют проводами одного сечения, что связано с удобством монтажа и эксплуатации их. При малой продолжительности наибольших нагрузок 7 м = = 1500- 2 000 ч потери энергии в сетях относительно малы. В таких сетях в целях уменьшения первоначальных вложений и расхода металла выбирают сечения проводов из условия минимума расхода цветного металла. В протяженных сетях при значительной величине Тм выбирают сечения проводов из условий постоянства плотности тока. В этом случае при заданном расходе цветного металла получаются наименьшие потери мощности. Ниже рассматривается только случай выбора сечений проводов для линии с неизменным сечением. Остальные случаи см., например, в (Л. 9].
Для линии неизменного сечения с несколькими нагрузками известны мощности нагрузок и протекающие по участкам сети, длины участков сети, материал проводов, номинальное напряжение сети и величина допустимой потери напряжения &Un. Потеря напряжения в такой линии [см. формулу (2-29) и (2-29а)]
(6-17)
Расчет ведется методом последовательных приближений. Вначале задаются некоторым средним значением погонного индуктивного сопротивления х, по которому определяют слагающую потери напряжения, обусловленную реактивными сопротивлениями:
(6-18)
Затем определяют допустимое значение слагающей потери напряжения, обусловленной активными сопротивлениями, с учетом того, что r=l/\F:
откуда получается формула для определения сечения проводов:
(6-19)
Найденное значение сечения округляют до ближайшего большего стандартного и по действительным значениям гид: определяют фактическую потерю напряжения Αϋφ по (6-17). Затем сравнивают Δί/φ с Δί/д. Если Δί/φ>Δί/Λ то выбирают следующее большее по стандартной шкале сечение.
Если к рассмотренной линии присоединяются ответвления, выполненные другим сечением, то для них расчетной величиной Δί/д.от является величина, определяемая разностью из допустимой потери Δί/д и потери напряжения в магистральной линии до места ответвления.
Проверка сечений проводов и кабелей по условиям нагрева должна производиться в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах.
При протекании тока в проводе сопротивлением R выделяется тепло, и он нагревается. Количество тепла, выделенное неизменным по величине током /, равно 1Щ. Превышение температуры проводника Фп над температурой окружающей среды ϋ0 пропорционально количеству выделяемого тепла, а следовательно, квадрату длительно протекающего по проводнику тока, и зависит от условий его охлаждения.
В [Л. 34] даны готовые таблицы длительно допустимых токов нагрузки на провода и кабели из разных материалов и при разных условиях прокладки, определенные при длительно допустимой температуре Фп.д проводника и расчетной температуре Оо окружающей среды (см. также П1 и Ш)*. В связи с этим проверка на нагревание проводов и кабелей сводится к необходимости выполнения условия
(6-20)
где /м — наибольший рабочий ток цепи, для которой предназначен проводник (в нормальном или послеаварийном режиме); / д —длительно допустимый из условий нагрева ток нагрузки, по табл. Π1, ПЗ-1, ПЗ-2 при заданных расчетных условиях; kn — поправочный коэффициент, вводимый для случая, когда фактические условия (температура окружающей среды и т. п.) отличаются от расчетных. Если поправочных коэффициентов несколько то ka равен их произведению.
Ниже приведены некоторые дополнительные пояснения к табл. П1 и ПЗ допустимых нагрузок [Л. 34].
