Выбор кабелей

Кабели широко применяются в электроустановках. Потребители 6—10 кВ, как правило, получают питание по кабельным линиям, которые сначала прокладываются в кабельных туннелях в распределительном устройстве, а затем в земле (в траншеях). Для присоединения потребителей собственных нужд электростанций и подстанций к соответствующим шинам также используются кабели 6 и 0,4 кВ. Эти кабели прокладываются в кабель­ных полуэтажах, кабельных туннелях, на металлических лотках, укреплен­ных на стенах и конструкциях здания или открытого распределитель­ного устройства. Чтобы обеспечить пожарную безопасность в производст­венных помещениях ТЭС и АЭС, рекомендуется применять кабели, у кото­рых изоляция, оболочка и покрытия выполнены из невоспламеняющихся материалов, например из самозатухающего полиэтилена или поливинил-хлоридного пластиката.

В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий, воздействующих на кабель, рекомендуются различные марки кабелей (табл. 3).

Кабели выбирают:

· по напряжению установки

· по конструкции

· по экономической плотности тока

· по допустимому току

где - длительно допустимый ток с учетом поправки на число рядом положенных в земле кабелей k₁ и на температуру окружающей среды k₂.

Поправочные коэффициенты k₁ и k₂, допустимый ток находят по справоч­никам или ПУЭ.

При выборе сечения кабелей следует учитывать допустимую перегрузку их, определяемую по ПУЭ в зависимости от вида прокладки, длительности максимума и предварительной нагрузки.

Выбранные по нормальному режиму кабели проверяют на термическую стойкость по условию:

При этом кабели небольшой длины проверяют по току при КЗ в начале кабеля; одиночные кабели со ступенчатым сечением по длине проверяют по току при КЗ в начале каждого участка. Два параллельных кабеля и более проверяют по токам при КЗ непосредственно за пучком кабелей, т. е. с учетом разветвления тока КЗ.

Таблица 3 – Рекомендуемые марки кабелей

Пример: Выбрать сечение кабеля в цепи линии 10 кВ, присоединенной к групповому реактору I_норм = 200 А,I_мах=310 А. Кабель прокладывается в кабельном полуэтаже закрытого распределительного устройства,

Решение. Выбираем кабель марки ААГ, 10 кВ, трехжильный. Опреде­ляем экономическое сечение, мм²:

По условиям монтажа принимаем два кабеля по 95 мм ², I_{доп,ном}=155А. По­правочный коэффициент на температуру воздуха по табл. [1] = 0,93, тогда длительно допустимый ток на два кабеля:

что меньше

поэтому увеличиваем се­чение до 120 мм ²; I_{доп.ном} =185А;

I _доп =0,93 185 2 = 344,1 А, что больше I _max= 310 А.

В конкретных условиях, при известной длительности наибольшей нагрузки, можно учесть допустимую перегрузку кабелей (табл. 1.3.1 и 1.3.2 ПУЭ) и принять меньшее сечение.

Для проверки термической стойкости определяем ток КЗ за пучком из двух кабелей (§ 1.4.17 ПУЭ).

По примеру 3.9 [1] Х_рез = 0,32Ом, по табл. 3.3 [1] X₀ = 0,08 Ом/км.Примем длину кабеля 50 м, тогда результирующее сопротивление увеличится всего на 0,08 50 10 ^-3 = 0,004Ом. Если учесть активное сопротивление, то r_о = 0,28 Ом/км, тогда, Ом:

С учетом параллельного соединения кабелей полное результирующее сопро­тивление, Ом:

Ток КЗ за пучком кабелей, кА:

По каждому кабелю проходит ток КЗ 18,82/2 = 9,41 кА, тогда тепловой импульс тока КЗ, :

Минимальное сечение по термической стойкости, мм²:

где С = 100 по табл. 3.14. [1]

Таким образом, необходимо принять два кабеля по 120 мм² .