Выбор проводов по экономической плотности тока
Установлены экономические плотности тока, по которым должны выбираться сечения проводов воздушных линий и жил кабелей.
Экономическая плотность тока определяется из табл, 8-1.
Сечение проводника по условию экономической плотности тока определяется по формуле
где I — расчетный ток линии, а;
jэ — экономическая плотность тока, а/мм кв., принимаемая по табл. 8-1.
Расчетный ток линии принимается из условий нормальной работы и при определении его не учитывается увеличение тока в линии при авариях или ремонтах в каких-либо элементах сети.
Полученное по (8-1) сечение проводника округляется до ближайшего стандартного сечения.
При пользовании табл. 8-1 необходимо руководствоваться следующим:
1.При максимуме токовой нагрузки в ночное время экономическая плотность тока повышается на 40%.
2.Для изолированных проводов сечением 16 мм кв. и менее экономические плотности тока увеличиваются на 40%.
3.Для линий с одинаковым сечением проводников по всей длине и различными нагрузками ня отдельных участках их (рис. 8-1)
Рис. 8-1.
Схема линии с различными токовыми нагрузками участков
Экономическая плотность тока для начального участка увеличивается по сравнению с величинами, указанными в табл. 8-1, в Ку раз; при этом коэффициент увеличения определяется по формуле
где I1, I2,…,Im — токовые нагрузки отдельных участков линии;
l1, l2,…,lm — длины тех же участков линии;
L — полная длина линии.
4.При выборе сечений проводников для питания ряда однотипных взаимно резервируемых электроприемников (например, насосов водоснабжения, преобразовательных агрегатов и т. п.) общим числом n, если известно, что все они одновременно не включаются и n1 из них поочередно находятся в работе, экономическая плотность должна быть увеличена против норм табл. 8-1 умножением на коэффициент
Таблица 8-1 Предельная экономическая плотность тока, а/мм кв | |||
---|---|---|---|
Наименования проводников | Продолжительность использования максимума нагрузки, ч | ||
1000-3000 | 3000-5000 | более 5000 | |
Голые провода и шины: медные алюминиевые Кабели с бумажной и провода с резиновой изоляцией с жилами; медными алюминиевыми Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами: медными алюминиевыми | 2,5 1,3 3,0 1,6 3,5 1,9 | 2,1 1,1 2,5 1,4 3,1 1,7 | 1,8 1,0 2,0 1,2 2,7 1,6 |
Целесообразность увеличения числа линий или цепей сверх необходимого по условиям надежности электроснабжения, а также замены существующих проводов проводами больших сечений при росте нагрузки в целях удовлетворения условий экономической плотности тока должна обосновываться только на основании технико-экономических расчетов.
Проверке по экономической плотности тока не подлежат:
1)Сети промышленных предприятий и сооружений напряжением до 1000 в при числе часов использования максимума нагрузки предприятия до 4000-5000;
2)все ответвления к отдельным электроприемникам напряжением до 1000 в, а также осветительные сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, проверенные по потере напряжения;
3)сети временных сооружений, а также устройств с малым сроком службы (3-5 лет);
4)сборные шины;
5)проводники, идущие к сопротивлениям, пусковым реостатам и т. п.
Для определения среднего числа часов использования максимума нагрузки при отсутствии уточненных данных можно пользоваться приведенными в табл. 8-2 ориентировочными данными как по категориям потребителей, так и по различным основным отраслям промышленности.
Таблица 8-2 Среднее число часов использования максимальной нагрузки для различных категорий потребителей и отраслей промышленности | |
---|---|
Потребители | Т, ч |
По категориям потребителей Внутреннее освещение городов Наружное освещение городов Промышленные предприятия, работающие: 1) в одну смену 2) в две смены 3) в три смены По отраслям промышленности Металлургическая Химическая Горнорудная Машиностроительная Бумажная Пищевая Полиграфическая Текстильная Обувная Деревообрабатывающая Холодильная | 1 500-2 500 2 000-3 600 2 000-3 000 3 000-4 500 4 500-7 000 6 500 6 200 5 000 4 000 5 500 5 000 3 000 4 500 3 000 2 500 4 000 |
В табл. 8-3 приведены значения тока в линии, обеспечивающего наибольшую экономичность эксплуатации в зависимости от материала и сечения проводов и жил кабелей и годового числа часов использования максимальной нагрузки.
Пример 8-1.
Требуется выбрать по экономической плотности тока сечение кабеля 6 кв с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами для питания деревообделочного завода с максимальной токовой нагрузкой 54 а.
Решение.
По табл. 8-2 находим среднее число часов использования максимума нагрузки для деревообрабатывающей промышленности: Т=2500 ч.
В графе табл. 8-3, соответствующей числу часов использования менее 3000 для кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами, определяем, что экономическая плотность тока будет обеспечена при кабеле сечением 3 X 35 мм кв.
Таблица 8-3 Экономические токи для неизолированных проводов и кабелей, А | |||
---|---|---|---|
Марки и сечения проводов и кабелей | Экономический ток, а, при числе часов использования максимума в год | ||
более 5000 | 3000-5000 | менее 3000 | |
Неизолированные провода | |||
А-16 А-25 А-35 А-50 А-70 А-95 А-120 А-150 М-б М-10 М-16 М-25 М-35 М-50 M-70 М-95 М-120 М-150 | 16 25 35 50 70 95 120 150 11 18 29 45 63 90 126 170 216 271 | 18 27 38 55 77 104 132 165 13 21 34 53 73 104 146 199 252 316 | 21 32 45 65 91 123 156 195 15 25 40 63 87 125 174 237 300 376 |
Трехжильные кабели с бумажной изоляцией С медными жилами | |||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 3X95 3X120 3X150 3X185 | 20 32 50 70 100 140 190 240 300 370 | 25 40 62 87 125 175 237 300 375 465 | 30 48 75 105 150 210 285 360 450 - |
С алюминиевыми жилами | |||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 3X95 3X120 3X150 3X185 | 12 19 30 42 60 84 113 144 180 222 | 14 22 35 49 70 98 132 168 210 260 | 16 26 40 56 80 112 151 192 240 296 |
Трехжильные кабели с резиновой изоляцией С медными жилами | |||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 | 27 43 67 94 134 188 | 31 50 77 108 154 216 | 35 56 87 122 174 244 |
С алюминиевыми жилами | |||
3Х10 3X16 3X25 3X35 3X50 3X70 | 16 26 40 56 80 112 | 17 27 43 60 85 119 | 19 30 48 67 95 133 |
Пример 8-2.
На рис. 8-2 представлена схема воздушной линии городской электросети 380/220 в, выполненной алюминиевыми проводами с одинаковым сечением по всей длине линии.
Требуется выбрать сечение проводов, соответствующее экономической плотности тока, при числе часов использования максимума менее 3000.
Рис. 8-2
Решение.
Определяем коэффициент увеличения экономической плотности тока для начального участка по (8-2):
Экономическую плотность тока для линии с одинаковой нагрузкой по всей длине определяем из табл. 8-1 при числе часов использования максимума менее 3000 для алюминиевых голых проводов: 1,3 а/мм кв.
Для условий примера экономическая плотность тока с учетом распределения нагрузок вдоль линии получается равной:
Экономическое сечение линии определяем из (8-1):
Останавливаемся для проводов линии на ближайшем стандартном сечении 50 мм кв. Принятое сечение должно быть проверено по условиям нагревания и потери напряжения.
Пример 8-3.
Выбрать по экономической плотности тока сечение кабелей с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами на 6 кв, питающих электродвигатели насосов. Всего насосных агрегатов три, из которых два являются рабочими, а один — резервным. Расчетный ток каждого кабеля 65 а; число часов использования максимума электродвигателей рабочих насосов 4000.
Решение.
Экономическую плотность тока без учета коэффициента увеличения для условий примера определяем по табл. 8-1: 1,4 а/мм кв. Коэффициент увеличения, учитывающий число рабочих и резервных линий, находим из (8-3). В нашем случае n=3 и n1=2, а коэффициент увеличения получается равным:
Экономическая плотность тока с учетом режима работы насосных агрегатов составляет
Экономическое сечение кабеля
Принимаем для кабелей ближайшее стандартное сечение 35 мм кв.