При проектирането на електрозахранващи системи за потребителите трябва да се вземе под внимание избора на напречното сечение на проводящия кабел.
Този въпрос е разгледан в раздел 1.3 от Правилата за инсталиране на електрически инсталации 7 в текста (PUE).
Секцията на всички изолирани и неизолирани проводници се избира в съответствие с три условия:
1) при условие за допустимо отопление;
2) по икономически критерий;
3) при условие на коронацията на проводника.
- Проверка на състоянието на допустимото отопление
- Избор на проводници на икономическия критерий
- Проверка на проводника в условията на корона и радио интерференция
Проверка на състоянието на допустимото отопление
Тъй като тече през проводника на кабела на кабела, електрическият ток причинява неговото нагряване, което се характеризира количествено със закона на Joule-Lenz. Нагряването зависи от стойността на електрическия ток и активния компонент на съпротивлението на проводника.
Съпротивлението на кабела на свой ред се определя от площта на напречното сечение, свойствата на материала и неговата дължина. Съответно, колкото по-голям е диаметърът, толкова по-малко ще бъде съпротивлението и обратно.
Профилът на проводящите проводници на кабелите се избира по такъв начин, че да се осигури допустимото загряване на проводника за всички режими на работа на електрическата мрежа.
Електрическият ток се определя по следните формули:
I = P * Ki /Ucos?- за еднофазна мрежа;
I = P /? 3Ucos?- за трифазна мрежа,
къдетоPе общата стойност на свързания товар;
Uе нивото на мрежовото напрежение;
Kiе коефициентътедновременност, която характеризира вероятността за едновременно включване в мрежата на пълната стойност на товара (обикновено взета 0,75);
cos?- фактор на мощността, характеризиращ дела на активното натоварване в възела.
Когато се получава стойността на електрическия ток, се избира секцията на кабелното ядро, въз основа на нейните характеристики и стойността на тока. За всеки кабел, в зависимост от вида на изолацията, мястото на полагане и броя на проводниците, има собствени таблици с напречни сечения.
Необходимо е да се обърне внимание на режимите на работа на електрозахранването, както при многократните и краткосрочните режими на работа, както и при превишаване на определени стойности на напречните сечения (мед - 6 мм; алуминий - 10 мм), токът трябва да се умножи по коефициента на корекция (0.875) /? Tvv, където Tvv - съотношението на продължителността на включване към продължителността на целия цикъл). По същия начин става въпрос за температура, има и корекционни коефициенти.
Таблици за избор на напречното сечение в зависимост от вида на изолацията, изчисления електрически ток на проводника и корекционните коефициенти са дадени в раздел 1.3 на PUE 7.
Избор на проводници на икономическия критерий
Очевидно е, че увеличаването на напречното сечение на проводника води до увеличаване на надеждността на електрозахранването, но неизбежно води до увеличаване на цената на материала и съответно до неговата стойност.
Следователно всички раздели следва да бъдат избрани по отношение на допустимите разходи. Проверката се извършва по следната формула:
S = I /J,
къдетоIе токът, протичащ през проводника за един час, който съответства на максималното натоварване;
Jekе нормализираната стойност на икономическата плътност на тока, избрана от стандартната серия.
Полученото в това изчисление напречно сечение трябва да се закръгли до най-близката по-висока стойност. Изчислението се прави само за работен ток, неговото увеличение в схемите за ремонт и последващи аварии не се взема предвид. Също така трябва да се отбележи, че в случаите, когато се наблюдава максимално натоварване по време на нощния срив на графика на консумацията на енергия, тогава икономическата плътност се увеличава с 40%, което се дължи на значителната евтина електроенергия през този период от време. Отделно се обръща внимание на проводници с голям брой клони, селски линии и линии, които захранват голям брой електрически уреди от същия тип.
Проверка на проводника в условията на корона и радио интерференция
Всички проводници, чието напрежение надвишава 35 kV, трябва да бъдат проверени за коронация, както и за възможността за интерференция с коронацията. Характерно за теста е интензивността на електрическото поле в проводника. Тя не трябва да надвишава 0.9 от стойността на първоначалното напрежение.
В заключение следва да се отбележи, че при полагането на един кабел през участъци с различни температурни показатели и други характеристики на почвата трябва да се основава на по-лоши условия. С изключение на случаите, когато за тези секции кабели с различни напречни сечения и методи на полагане иизолация.
Тази статия е строго информативна и ще бъде полезна за студентите от първа година, инженерите в началото на кариерата и хората, които се интересуват от придобиване на допълнителни знания. За специалисти, чиито дейности са свързани с директното проектиране на електрически мрежи, ще бъде по-добре да се позовават на оригиналния източник.
