Расчет площади сечения проводов электрических сетей

Расчет площади сечения проводов электрических сетей ведется по нес-кольким способам:

- расчет по условию нагрева;

- по допускаемой потере напряжения;

- по экономическому критерию;

- по механической прочности проводов;

- по термической устойчивости к действию токов короткого замыкания.

Расчет по условию нагрева сводится к определению расчетного тока I_р протекающего по проводам, и сравнение его с длительно допускаемым током I_д для данной площади сечения провода. Площадь сечения провода выбирается их условия I_р I_д

Расчетный ток определяется по формуле

I_р

Где Р_р – расчетная мощность, которая с некоторым допущением может принята равной номинальной мощности приемника, Вт; U – напряжение сети, В; cosφ – коэффициент мощности.

Расчет сетей по потере напряжения сводится к нахождению пло-щади сечения проводов при известном уровне потерь напряжения или к определению в них потерь напряжения и сравнению их с нормируемыми, если известна площадь сечения проводов.

Электрический ток, проходя по проводнику, создает в нем падение напряжения, которое по Правилам устройства электроустановок должно находиться в пределах от +10 до –5% номинального значения, в соответствии с чем выбирают площадь сечения проводов.

Площадь сечения проводов определяется по формуле

м м²

Где Р – мощность электропотребителя, Вт; L – длина питающей линии, м; γ – удельная проводимость материала, м/ Ом∙мм² (для алюминия γ= 32 м/Ом∙мм² , для меди γ= 53 м/Ом∙мм²); ε – падение напряжения в %.

На ГРР, где сети имеют большую разветвленность и протяженность, расчет площади сечения проводов по потере напряжения является опре-деляющим.

Сечение провода по экономическому критерию обычно определяют по расчетному току линии I_р и экономической плотности тока j (А/мм²).

Чем меньше принята площадь сечения провода, тем больше потери энергии в линии при прохождении по ней тока, а следовательно и эксплуатационные расходы. Однако чем меньше площадь сечения прово-да, тем меньше расход цветного металла и меньше капитальные расходы на сооружение линии. Для ГРР этот метод расчета не рекомендуется т.к. трудно подсчитать величину исходных параметров.

Расчет по механической прочности проводов проводят в районах с повышенной механической нагрузкой на провода, вызываемой интен-сивным гололедом, давлением ветра, а также значительными темпера-турными колебаниями в течении года.

Минимальная площадь сечения проводов (в мм²) по условиям механической прочности регламентируется в следующих пределах

Алюминиевый провод:

Напряжение 1000В………………………………………………16

Напряжение 35кВ………………………………………………..25

Сталеалюминиевый провод:

Напряжение 1000В………………………………………………..10

Напряжение 35 кВ………………………………………………….16

Стальной однопроволочный провод…………………………………4

Основная цель механического расчета – определение стрелы провеса провода, от величины которой зависит высота опор и напряжение возни-кающее в материале провода, которое должно находиться в пределах допускаемого напряжения на разрыв σ_р.

Стрела провеса проводов определяется по формуле

f= , м

где g – удельная нагрузка провода, определяемая как сумма удельных нагрузок от собственного веса и веса слоя оледенения Н/м∙мм² ; I – длина пролета, м.

Расчет электрических сетей по термической устойчивости к действию токов короткого замыкания проводится для кабельных линий напряжением выше 1000В, имеющих автоматическую защиту. Мини-мальная площадь сечения жил кабеля по термической устойчивости вычисляется по формуле

S_min = , мм²

α – расчетный коэффициент, определяемый допустимой температурой нагрева (для кабелей с медными жилами α =7, с алюминиевыми жилами α=12); I_К – установившийся ток короткого замыкания, А; t – время отключения, сек.

Этот расчет выполняется для кабелей большой протяженности (более 10 метров).

Дата добавления: 2015-07-16