Особенности проектирования систем газопотребления и газораспределения. практическая 12 электротехника (выбор сечения провода). Практической работы
 Скачать 50.03 Kb.
|
|
ТЕМА «ВНУТРЕННЕЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОБЪЕКТОВ» «Выбор сечения проводов и кабелей по допустимой токовой нагрузке». Краткие теоретические материалы по теме практической работы Для расчета сечения проводов питающей линии необходимо знать расчетную электрическую мощность. Нагрузка на провода должна быть рассчитана достаточно точно, так как завышенная нагрузка приведет к выбору провода большего сечения, а заниженная - меньшего сечения , что в целом экономически невыгодно, так как возникнут лишние потери электроэнергии и напряжения в проводах. При определении сечения проводов пользуются понятиями: - номинальная мощность Рн - мощность указанная в паспорте токоприемника , Вт . установленная мощность Ру - сумма номинальных мощностей всех установленных токоприемников , Вт. потребляемая мощность Рп – мощность, фактически расходуемая токоприемниками , Вт. -расчетная мощность Рр - мощность, по которой производят расчет, т.е. мощность одного или группы токоприемников , учитываемая при расчете. Указанным мощностям соответствуют токи : Iн, Iу, Iп, Iр. Суммируя номинальные мощности подключенных токоприемников, определяют установленную мощность Ру. Она всегда больше расчетной мощности Рр, потому что все токоприемники электроустановки почти никогда не работают одновременно. Поэтому при расчете исходят не из установленной мощности, а из той ее части , которая может одновременно использоваться токоприемниками, т.е. Рр. Для получения расчетной мощности вводят коэффициент спроса Кс. Кс- это величина , которая показывает , какая часть установленной мощности фактически расходуется: Кс= Рр/ Ру или Кс= Iр/Iу, откуда Рр=Кс·Ру или Iр=Кс·Iу. Кс- для различных электроустановок различен и его определяют опытным путем ( таблица 1). Для расчета сечения провода по допустимой длительной токовой нагрузке необходимо знать номинальный ток Iн, который должен проходить по электропроводке (таблица 2). Если номинальный ток неизвестен, то его определяют по формуле , которая справедлива для цепей постоянного и однофазного переменного тока с осветительными и нагревательными приборами: Iн= Рр/Uн. Расчетная мощность: Рр=Кс·Ру. Расчетный ток: Ip= Kc·Py/U= Pp/U. Если имеем трехфазную цепь переменного тока, то расчетный ток для трехпроводной линии: Ip= Kc· Py/√3·U= Pp/l,73U. Пример расчета: Определить сечение и марку провода для монтажа электропроводки в мастерской, питание которой осуществляется от распределительного щитка. В мастерской необходимо установить светильники с лампами накаливания: 14 штук по 150 Вт, 4 штуки по 60 Вт, 8 штук по 15 Вт и металлорежущий станок мощностью 2кВт. Напряжение сети 220 В. Последовательность выполнения расчета: 1.Определяем установленную электрическую мощность мастерской: Ру= Р1н+Р2н+Рзн+Р4н= 150·14+60· 4+15· 8+2000=4460 Вт 2.Находим коэффициент спроса по таблице 1. Кс=0,85 т.к. мастерская относится к группе средних производственных объектов. 3.Вычисляем расчетную мощность: Рр=Кс· Ру=0,85· 4460=3568 Вт 4.Находим номинальный ток Iн, который в данном случае равен расчетному Iр при напряжении сети U=220 В. Iн=Рр / U=3568 / 220 = 16,22 А. 5.По таблице 2 определяем сечение жил проводов, которые соответствуют току 16,22 А: а). cечение медных жил-1 мм2 б). сечение алюминиевых жил - 2,5 мм2 . Выбираем марку провода (таблица 3): А). Для открытой проводки можно использовать провода марок ППВ-2х1, АППВ-2х2,5. Б). Для прокладки в одной трубе- ПВ-2х1,5; АПВ-2х2,5; ПРТО- 2x1,5; АПРТО- 2x2,5. В). для скрытой проводки- ППВС-2х1,5; АППВС-2х2,5. Задание 1: Рассчитать сечение и выбрать марки проводов для монтажа электропроводки в лаборатории, если лаборатория имеет 20 рабочих стендов с установленными щитками. Электрическая мощность, которую можно подключить к одному щитку 2,5 кВт. Напряжение сети 380 В. Задание 2: От установленного щитка магистраль питает группу прожекторов. Всего для освещения установлено десять передвижных прожекторных стоек, на каждой из которых находится два прожектора с лампами накаливания мощностью 1000 Вт. Определить наибольшую токовую нагрузку магистрали, выполненную проводами ПР, и сечение жил при различных вариантах выполнения электрической сети напряжением 220 В: А). При двухпроводной линии, Б). При трехпроводной линии трехфазного тока. Таблица 1 - Коэффициенты спроса для некоторых потребителей электроэнергии
Таблица 2- Длительно допустимые токовые нагрузки, А, на провода с поливинилхлоридной и резиновой изоляцией
Таблица 3- Данные установочных проводов
Порядок выполнения отчета по практической работе Выполнить по предложенной методике задание. Составить отчет. «Выбор сечений проводов по допустимой потере напряжения». Краткие теоретические материалы по теме практической работы Сечение проводов и кабелей по допустимой потере напряжения определяют главным образом для осветительных сетей. Сечение проводов по допустимой потере напряжения определяют , если линия сравнительно длинная и имеет нормальную нагрузку. После этого сечение провода проверяют на соответствие условиям нагрева, а для воздушной линии- механической прочности. Известно, что чем дальше токоприемник расположен от источника питания, тем большими становятся потери напряжения в проводах вследствие возрастания их сопротивления. Потеря напряжения в проводах отрицательно сказывается на работе токоприемника, поэтому при расчете сечения проводов электрической сети по потере напряжения необходимо исходить из того, чтобы отклонения напряжения для присоединенных к этой сети токоприемников не выходили за пределы допустимого. Правила устройства электроустановок допускают следующие пределы отклонений напряжения на зажимах электроприемников: - для ламп освещения жилых зданий, аварийного и наружного, выполненного светильниками, 5% ; для ламп рабочего освещения промышленных предприятий и общественных зданий, а также прожекторных установок наружного освещения +5 - 2,5 % ; - для электродвигателей 5 %. Сечение проводов и кабелей с одинаковым сечением по всей длине рассчитывают по следующим формулам. 1.Для трехфазной сети с сосредоточенной нагрузкой в конце линии, мм: S= Pp·L·105 /(σ·U2 ·∆U %), где Рр- расчетная нагрузка, кВт. U- линейное напряжение, В; ∆U % - допустимая потеря напряжения сети, % ; L- общая длина линии. 2.Для трехфазной сети с несколькими нагрузками и одинаковым сечением проводов: S= (PlLl+P2L2+...)·105/(σ·U2 ·∆U %), где L1,L2...- длины отдельных участков линии, м; Р1,Р2- нагрузки отдельных участков линии, кВт; σ - удельная проводимость, м/(0м·мм2); в расчетах принимается для алюминия 32 м /(Ом·мм2 ); для меди 57 м /(Ом· мм2 ). В приведенных расчетах линий переменного тока сделано допущение, что провод линии обладает только активным сопротивлением. Для алюминиевых и медных проводов с учетом активного и индуктивного сопротивлений сечение провода, мм2 : S=Pp·L·105/σ·∆Ua·U2 , где ∆Ua=∆U-∆Up - потеря напряжения в активном сопротивлении, % ; ∆Up=Q·x0L·105/U2 -потеря напряжения в реактивном сопротивлении, % ; Q=S·sinφ -реактивная мощность, квар; S- полная нагрузка, кВ·А; L- длина линии, км; Хо - индуктивное сопротивление проводов, Ом/км. Для осветительных сетей сечение, мм2 , проводов по допустимой потере напряжения: S=Pp·L/(c·∆U) - для сети с сосредоточенной нагрузкой в конце линии; S= PlLl+P2L2+.../(c·∆U) - для сети с несколькими нагрузками и одинаковым сечением проводов, где с- коэффициент, зависящий от напряжения и удельного сопротивления (таблица) ; Р- расчетная нагрузка, кВт. Таблица - Значение коэффициента с
Пример расчета: Рассчитать сечение алюминиевых проводов для магистрали с нагрузкой в 16 кВт длиной 200 м от трансформаторной подстанции с номинальным вторичным напряжением 380/220В до цеха, если допустимая потеря напряжения магистрали составляет 5 %. Последовательность выполнения расчета: 1. Допустимая потеря напряжения, В: ∆ U= U· 5% /100= 380·5/100=19 В 2. Расчетная нагрузка. В данном случае она равна номинальной мощности магистрали: Рр=Рн=16 кВт , или 16000 Вт. 3.Сечение провода: S=Pp·L·1000/(σ·∆U·U)= 16·200·1000/(32·19·380)=14 мм2 4.Примем ближайшее стандартное сечение алюминиевого провода: S=16mm2. 5. Сечение нулевого провода магистрали принимаем также равным 16 мм , как наименьшее сечение провода, допускаемое по условиям механической прочности алюминиевых проводов воздушных линий. Задание 1 Определить сечение алюминиевых проводов магистральной линии трехфазного тока напряжением 380/220В, которая питает групповой осветительный щиток с расчетной нагрузкой 20 кВт. Длина линии 100м и потеря напряжения в проводах составляет 1,5%. Задание 2 Определить сечение проводов в осветительной двухпроводной линии переменного тока, расчетная схема которой изображена на рисунке с номинальным напряжением 220В. Линия выполнена алюминиевыми проводами. Допустимые потери напряжения в линии 2,5%.  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||