Методические указания к курсовому проектированию по курсу Проектирование систем электрификации идипломному проектированию по курсу
 Скачать 3.43 Mb.
|
|
Допускаемые механические напряжения в металле проводников не должны превышать значений: сталь [ Д ] = 160 [ Н / мм2 ]; медь [ Д ] = 140 [ Н / мм2 ]; алюминий [ Д ] = 70 [ Н / мм2 ]; Минимальные сечения проводов и жил кабелей из условия механической прочности приведены в таблице 5.9. Таблица 5.9 Минимально допустимые сечения проводов и жил кабелей из условия механической прочности
Примечание: * Для стальных однопроволочных проводов установлен минимальный диаметр 4 мм. 5.3.2 Определение сечения проводов и жил кабелей по условию нагрева Сечение проводов и жил кабелей напряжением до 1 кВ по условию нагрева определяется в зависимости от расчетного значения допустимой длительной нагрузки при нормальных условиях прокладки из двух соотношений: 1) по условию нагрева длительным расчетным током IНОРМ ДОП (IДЛ Р / kПРОКЛ), (5.4) где IНОРМ ДОП допустимый ток жил кабеля или провода в нормальном режиме; IДЛ Р — длительный расчетный ток линии; kПРОКЛ поправочный коэффициент на условий прокладки; 2) по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты: IНОРМ ДОП (IЗАЩ kЗАЩ / kПРОКЛ), (5.5) где IЗАЩ =IНОРМ ВОТ если линия защищается плавким 'предохранителем; IЗАЩ =IСРАБ если линия защищается автоматом; kЗАЩ — кратность длительно допустимого тока для провода или жил кабеля по отношению к току срабатывания защитного аппарата. В соответствии с ПУЭ защите от перегрузки и токов короткого замыкания подлежат сети открыто проложенные внутри помещений незащищенными изолированными проводниками с горючей оболочкой. Сети, выполненные защищенными проводниками проложенные в трубах в строительных конструкциях защищаются от перегрузок в следующих случаях: осветительные сети в пожароопасных производственных помещениях; силовые сети, когда по условиям технологического процесса может возникнуть длительная перегрузка; все сети во взрывоопасных помещениях независимо от условий технологического процесса. Все остальные сети не требуют защиты от перегрузки и защищаются только от токов короткого замыкания, в частности кабели и проводники в трубах в невзрывоопасных помещениях. Если допустимая токовая нагрузка, по условию соответствия выбранному аппарату максимальной токовой защиты, не совпадает с данными таблиц допустимых токовых нагрузок, разрешается применение проводника меньшего сечения, но это сечение не должно быть меньше требуемого при определении допустимой нагрузки по условию нагрева длительным расчетным током. Сечение проводов и жил кабелей для ответвления к одиночному двигателю с короткозамкнутым ротором во всех случаях выбирается по условию нагрева длительным расчетным током. При этом длительный расчетный ток линии IДЛ Р для невзрывоопасных помещений принимают равным длительному номинальному току IНОМ ДВ электродвигателя IДЛ Р =IНОМ ДВ ; (5.6) для взрывоопасных помещений IДЛ Р = 1,25IНОМ ДВ . (5.7) Проверке по экономической плотности тока не подлежат: - сети промышленных предприятий до 1000 В при годовой продолжительности использования минимума нагрузки длительностью 4000 – 5000 часов; - все ответвления к отдельным потребителям до 1000 В; - сети временных сооружений и сооружений со сроком службы 3 – 5 лет; - сборные шины подстанций; - провода к реостатам. Для выбора сечений проводников по экономической плотности тока берут среднесменную нагрузку, руководствуясь: - получасовым максимумом нагрузки Р30; - способом прокладки сети; - температурными условиями окружающей среды. Для взрывоопасных помещений условия ужесточаются: - провода и кабели силовых сетей с резиновой изоляцией должны иметь пропускную способность более 125 % тока плавкой вставки или более 110 % тока уставки автомата; - проводники в любой изоляции в ответвлениях к асинхронным электродвигателям с короткозамкнутым ротором должны иметь пропускную способность не менее 125 % номинального тока машины. Предельные значения экономической плотности тока даны в таблице 5.10 Таблица 5.10 Предельные значения экономической плотности тока i ПРЕД Э
В случае прокладки в земле нескольких кабелей параллельно в одной траншее допустимые нагрузки уменьшаются в соответствии с таблицей 5.11. Таблица 5.11 – Поправочные коэффициенты снижения нагрузки на число проложенных кабелей проложенных рядом в земле в одной траншее в трубах или без труб
5.3.3 Проверка проводов и кабелей по потере напряжения Для ответвлений проверочные расчеты на потерю напряжения обычно не производятся из – за малых пусковых моментов нагрузки. Исключение составляю мощные асинхронных электродвигатели с короткозамкнутым ротором при необходимости обеспечения для них заданного пускового момента при пуске под нагрузкой. Наиболее распостранены проводки с сосредоточенной нагрузкой на конце линии ( рисунок 5.1 ) :
При питании нагрузки от шинопроводов и в сетях освещения находят широкое применение проводки с сосредоточенными нагрузками, распределенными по длине линии ( рисунок 5.2 ):
Площадь поперечного сечения S [ мм 2 ] проводника по падению напряжения ΔU [ В ] при заданной потребляемой мощности Р [ Вт ] или токе I [ А ] на линии трехфазного тока протяженностью L [ м ] выбирается из выражения):
где: U – величина напряжения в сети [ В ]; D U % – допустимая потеря напряжения на линии в процентах; 100 % – множитель перевода процентов в доли единицы; – удельная проводимость материала проводника [ ( мкОм · м ) – 1] = [ м · (Ом · мм 2) – 1 ] , выбираемое по таблице. 5/5. Для двухпроводной линии выражение ( 5.8 ) примет вид:
Допустимая потеря напряжения DUS [В] в конце линии ( в точке D ) :
Допустимые потери напряжения DU % сети при пуске электродвигателей определены нормалью СН – 357 – 77: а) при длительной работе ± 5 %; б) при подключении электродвигателей к сетям общего назначения – 5 % …+ 10%; в) для особо удаленных электродвигателей до – 10 %; г) кратковременно во время пуска соседнего электродвигателя – 20 % …– 30 %; д) на клеммах запускаемой машины – 10 % …– 15 %; е) при пуске, когда пусковой момент механизма не превышает 1/3 номинального крутящего момента электродвигателя – 40 % (приводы центробежных насосов, вентиляторов, ременные передачи). Потеря напряжения в сети (в процентах) при пуске асинхронного электродвигателя определяется выражением:
где: Z СЕТИ = ( Z Л + Z ТР ) – полное сопротивление сети [ Ом ]; Δ U кз% U Н Z ТР = ———–––—––– полное сопротивление обмотки трансфор- 100 % · I Н · 3 матора по низкому напряжению, опреде- ляемое по таблице или расчетом [ Ом ]; U Н Z ЭД = —————–– полное сопротивление асинхронного I П*· I Н · 3 электродвигателя в режиме короткого замыкания (при пуске) [ Ом ]; I П* кратность пускового тока; U Н ; I Н номинальные напряжение [ В ] и ток [ А ] электрической машины; Δ UКЗ% напряжение короткого замыкания трансформатора в % , определяемое по таблице; ZЛ полное сопротивление линии [ Ом ], принимаемое по таблицам 5.7, 5.8 или по расчету. 5.3.4 Снижение потерь электрических сетей Возможное значение снижения активных потерь РЛ [ Вт ] в проводах трехфазной линии электропередач приблизительно определяет соотношение:
где 1,1 - коэффициент, учитывающий сопротивление переходных контактов коммутационной аппаратуры; n Ф - число фаз линии; ρ - удельное сопротивление материала проводника [ ( мкОм · м ) – 1] = [ м · (Ом · мм 2) – 1 ]; LМ - протяженность линии [ м ] S - площадь поперечного сечения одной фазы [ мм 2 ]; I - ток нагрузки ( среднее или номинальное значение тока при непрерывной нагрузке [ А ]. В случае, если изменяется не только сечение, но и материал проводника, выражение ( 5.12 ) примет вид:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
А В
