Вибір перерізу проводів за допустимою втратою напруг

Струмоведучі частини електрообладнання апаратів, розподільчих устроїв промислових підприємств повинні тривало видержувати робочі струми без черезмірного підвищення температури, протистояти короткочасній дії струмів короткого замикання, задовольняти вимогам економічної роботи електрообладнання. Кількість тепла, яка виділяється у проводах при протіканні струму, у першому приближенні пропорційна квадрату цього струму (за законом Джоуля-Ленца Q = I²Rt ). В свою чергу величина струму залежить від розрахункових навантажень електрообладнання.

При визначені розрахункових навантажень на промислових підприємствах користуються значеннями розрахункової потужності - Р_Р. В залежності від режиму роботи розрахункову потужність визначають за різними формулами. Наприклад, для двигунів тривалого режиму роботи та освітлення приміщень : Р_Р = Р_НОМ (Р_НОМ - номінальна потужність споживача, Вт).

Для групи споживачів розрахункову потужність знаходять за формулою :

де - коефіцієнт попиту у відносних одиницях, приймається за довідником

( ≤ 1)

Тоді визначають розрахунковий струм, який протікає по проводу:

Таким чином, переріз проводів та кабелів напругою обирають за умови його допустимого нагріву при протіканні по ньому струму: І_ДОП ≥ І_Р ,

де І_ДОП - допустимий струм проводів та кабелів в залежності від перерізу проводу засобів прокладки, марки та класу напруги. Приймається за довідником.

Після чого обраний переріз проводу чи кабелю перевіряють на втрату напруги від джерела живлення до всіх споживачів, яка не повинна перевищувати допустимої втрати напруги : ± 5% для силової мережі та +5% чи -2,5% для освітлювальної мережі :

,

де ρ - питомий опір матеріалу провода,

l - довжина лінії, м

S - обраний переріз провода, мм²

У випадку перевищення розрахункової втрати напруги допустимої потрібно обрати більший ближчий стандартний переріз та знову перевірити його на втрату напруги. Розрахунок триває доки розрахункова втрата напруги не буде нижче допустимої.

Також переріз проводів та кабелів перевіряють не механічну міцність - обраний переріз проводів не повинен бути менше ніж мінімально допустимий :

• для силових кіл - 16 мм²,
• для кіл керування - 4 мм²,
• для кіл зв’язку, телекерування - 2,5 мм²

Для електричних мереж напругою до 1000 В переріз проводів повинен бути пов’язаний з вибором захисного пристрою (запобіжником, автоматичним вимикачем…). Для покращення режиму напруги у розподільчих мережах напругою до 35 кВ включно переріз проводів рекомендується визначати за допустимою втратою напруги. Алгоритм:

1. приймають допустиму втрату напруги у мережі. 5% для силової мережі та 2,5% для освітлювальної мережі.

2. визначають розрахунковий переріз проводу - , мм²:

3. обирають стандартний переріз проводу за умовою:

4. обраний переріз проводу перевіряють на допустимий нагрів проводу при протіканні по ньому струму за умовою: І_ДОП ≥ І (де І_ДОП - допустимий струм проводів та кабелів в залежності від перерізу проводу, засобів прокладки, марки та класу напруги. Приймається за довідником). У випадку перевищення струму приймача допустимого потрібно обрати більший ближчий стандартний переріз та знову перевірити його. Розрахунок триває доки струму приймача не буде нижче допустимого.