Kablo ve tel kesitinin seçimi: ısıtmaya göre, akıma göre, gerilim kaybına göre

Tellerin ve kabloların kesiti, izin verilen ısıtmaya göre belirlenir, normal ve acil durum modlarının yanı sıra akımların tek tek hatlar arasındaki eşit olmayan dağılımı dikkate alınır, çünkü ısıtma telin fiziksel özelliklerini değiştirir, direncini arttırır, direncini arttırır. İletken parçaları ısıtmak ve yalıtımın ömrünü kısaltmak için gereksiz elektrik enerjisi tüketimi. Aşırı ısı yalıtım ve kontak bağlantıları için tehlikelidir ve yangına ve patlamaya yol açabilir.

Kablo seçimi ve ısıtma teli kesiti

İzin verilen ısıtma koşullarından enine kesit seçimi, iletkenlerin erken önlemek için pratikte belirlenen izin verilen maksimum sıcaklığa ısıtıldığı uzun vadeli izin verilen akım yükleri Id'nin ilgili tablolarının kullanımına indirgenmiştir. yalıtımın aşınması, telin bağlantı noktalarında güvenilir temas sağlamak ve Id ≥ Ip, Ip — nominal yük akımında meydana gelen çeşitli acil durumları ortadan kaldırmak için.

Bir kablo kesiti seçilirken aralıklı aralıklı yükler, azaltılmış bir sürekli akıma göre yeniden hesaplanır

burada Ipv, PV aktivasyon süresi ile alıcının kapalı mod akımıdır.

Tellerin ve kabloların kesitini seçerken, aynı ısıtma sıcaklığında, daha büyük bir kesite sahip iletken tellerin izin verilen akım yoğunluğunun, kesitlerinin daha fazla artması nedeniyle daha küçük olması gerektiği dikkate alınmalıdır - büyük soğutma yüzeyinin büyüme derecesi (bkz. pirinç. 1). Bu nedenle, demir dışı metallerden tasarruf etmek için, genellikle daha büyük kesitli bir kablo yerine, daha küçük kesitli iki veya daha fazla kablo seçilir.

Şekil 1. İzin verilen akım yoğunluğunun, akımla + 65 ° C sıcaklığa ısıtılan emdirilmiş kağıt yalıtımlı 6 kV voltaj için üç damarlı bir dış kablodaki bakır iletkenlerin enine kesitine bağımlılığının grafiği +25 «C hava sıcaklığı.

İlgili tablolara göre izin verilen ısıtma durumundan nihai tel ve kablo seçiminde, sadece hattın tahmini akımını değil, aynı zamanda döşeme yöntemini, tellerin malzemesini ve ortam sıcaklığı.

İzin verilen uzun akım ısıtma koşullarına göre seçilen 1000 V'un üzerindeki gerilimler için kablo hatları, kısa devre akımları ile ısınma açısından da kontrol edilir. 10 kV'a kadar gerilime sahip emprenye kağıt yalıtımlı kabloların bakır ve alüminyum iletkenlerinin sıcaklığının 200°C'yi ve 125°C'nin üzerinde 35-220 kV gerilim için kabloların sıcaklığının artması durumunda buna bağlı olarak kesitleri artar.

1000 V'a kadar gerilime sahip dahili güç ağlarının tel ve kablolarının kesiti, lineer koruyucu cihazların - sigortalar ve devre kesiciler - anahtarlama yetenekleriyle koordine edilir, böylece eşitsizlik haklı çıkar Azd / Azc h, burada kz - telin izin verilen uzun süreli akımının nominal akıma veya koruyucu cihaz Azs akımına ( PUE). Yukarıdaki eşitsizliğin sağlanamaması, seçilen ana bölümü buna göre artırmaya zorlar.

Gerilim kaybı için kablo ve tel kesitinin seçimi

Isıtma koşullarına göre seçilen ve koruma cihazlarının anahtarlama kapasiteleri ile tutarlı olan kablo ve iletkenlerin kesitleri bağıl doğrusal gerilim kaybı kontrol edilmelidir.

burada U elektrik enerjisi kaynağının gerilimi, Unom alıcının bağlantı noktasındaki gerilimdir.

Motor terminal geriliminin nominal gerilimden izin verilen sapması ± %5'i geçmemelidir ve bazı durumlarda + %10'a ulaşabilir.

Aydınlatma ağlarında, iç çalışma aydınlatmasının en uzak lambaları ve dış aydınlatmanın projektör kurulumları için voltaj düşüşü, lambaların nominal voltajının% 2,5'ini, dış ve acil aydınlatma lambaları için -% 5'i ve ağlarda gerilim 12.,. 42V — %10. Voltajın daha fazla düşürülmesi, iş yerlerinin aydınlatılmasında önemli bir azalmaya yol açmakta, iş verimliliğinin düşmesine neden olmakta ve gaz deşarjlı lambaların tutuşmasının garanti edilemeyeceği durumlara yol açabilmektedir. Lambaların en yüksek voltajı, kural olarak nominal değerinin %105'ini geçmemelidir.

Elektrik enerjisi tüketiminde önemli bir artışa, güç kaynağının hizmet ömründe ve elektrik aydınlatmasında azalmaya yol açtığı için, dahili güç kaynağı şebekelerinin voltajının normlarda öngörülenin ötesinde artmasına izin verilmez. ekipman ve bazen ürünlerin kalitesinde bir düşüşe neden olur.

Pirinç. 2. Kabloların ve tellerin kesitini seçerken üç fazlı üç yollu bir hattaki gerilim kaybının hesaplanması: a-hattın sonunda bir yükle, b-birkaç dağıtılmış yükle.

Üç fazlı üç telli bir hattın tellerinin, ucunda bir yük bulunan (Şekil 2, a) tellerinin kesitinin kontrol edilmesi, nominal akım Azp ve göreceli doğrusal voltaj kaybı için cos phi güç faktörü ile karakterize edilir. aşağıdaki gibi:

Unom şebekenin nominal gerilimi, V, Ro ve Xo referans tablolarından seçilen hattın bir kilometrelik sırasıyla aktif ve endüktif direnci, Ohm / km, Pp yükün hesaplanan aktif gücüdür. , kW; L, hattın uzunluğu, km.

Azstr1, AzR2, ..., Azr anma akımları ve karşılık gelen cos phi1, cos phi2, ..., cos güç faktörleri ile boyunca dağılmış yükleri taşıyan sabit kesitli dallanmamış ana üç fazlı üç telli hat için L1, L2, …, Ln mesafelerinde güç kaynağından uzaktaki phi (Şekil 2, b), en uzak alıcıya göre bağıl doğrusal voltaj kaybı:

burada PRi aktif güç — güç kaynağından L mesafesinde hesaplanan i'inci yük.

Hesaplanan bağıl gerilim kaybı dU, izin verilen normlardan daha yüksek çıkarsa, bu değerin normalleştirilmiş değerini sağlamak için seçilen bölümü artırmak gerekir.

Küçük tel ve kablo kesitlerinde, ilgili hesaplamaları büyük ölçüde basitleştiren endüktif direnç Xo ihmal edilebilir. önemli uzunlukta farklılık gösteren üç fazlı üç telli dış aydınlatma dağıtım ağlarında, eşit mesafeli aydınlatma armatürlerinin doğru şekilde dahil edilmesine dikkat etmelisiniz, çünkü aksi takdirde gerilim kaybı fazlara eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır ve nominal gerilime kıyasla yüzde onlara ulaşabilir.

Dış aydınlatma için eşit mesafeli aydınlatma armatürlerini açma şemaları: a — doğru, b — yanlış

Ekonomik akım yoğunluğu için kablo kesiti seçimi

Tel ve kablo kesitlerinin ekonomik faktörler dikkate alınmadan seçilmesi, hatlarda önemli elektrik enerjisi kayıplarına ve işletme maliyetlerinde önemli artışlara neden olabilir.Bu nedenle, önemli uzunlukta dahili güç kaynağına sahip elektrik şebekelerinin kablolarının yanı sıra maksimum yükün (Tmax > 4000 h) çok sayıda kullanım saati ile çalışan şebekelerin en azından sorumlu olması gerekir. sermaye maliyetleri ile işletme maliyetleri arasında en uygun oranı oluşturan, aşağıdaki şekilde tanımlanan, tavsiye edilen bir ekonomik akım yoğunluğu:

burada Azr - hattın nominal akımı, arıza ve onarım durumunda yükteki artışı hesaba katmadan, Jd - 8-10 yıl içinde sermaye maliyetlerinin geri ödenmesine dayalı ekonomik akım yoğunluğu.

Beklenen ekonomik kesit en yakın standarda yuvarlanır ve 150 mm2'den fazla olduğu ortaya çıkarsa, bir kablo hattı, toplam kesiti ekonomik olana karşılık gelen iki veya daha fazla kablo ile değiştirilir. Kesiti 50 mm2'den az olan düşük değişen yük kabloları kullanın. Önerilmez.

Maksimum yük Tmax <4000 … 5000 h kullanım saat sayısı ile 1000 V'a kadar gerilime sahip kablo ve tellerin kesiti ve aynı gerilimdeki alıcılara tüm dallar, aydınlatma tesisatlarının elektrik şebekeleri, geçici yapılar ömrü 3-5 yıla kadar kısa olan yapılar ise ekonomik akım yoğunluğuna göre seçilmemektedir.

Üç fazlı dört geçişli şebekelerde nötr iletkenin kesiti hesaplanmaz, ancak ana iletkenler için seçilen kesitin en az %50'si alınır, gaz deşarj lambalarının beslendiği şebekelerde ise arızaya neden olan gaz deşarjı meydana gelir. ana kablolarda olduğu gibi daha yüksek akım harmoniklerinin görünümü.