Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Методические рекомендации для студентов по выполнению практической или лабораторной работы "Расчет и выбор кабеля по экономической плотности"

Методические рекомендации для студентов по выполнению практической или лабораторной работы "Расчет и выбор кабеля по экономической плотности"

  • Другое

Поделитесь материалом с коллегами:

Цель работы: Научить производить выбор сечения проводов и кабелей по экономической плотности тока, проверку сечений по допустимой потере напряжения.


Краткие теоретические сведения

Проводом электрическим называется одна или более изолированных жил (проводников), заключенных в неметаллическую оболочку и предназначенных для передачи электроэнергии на расстояние. Провода подразделяются на неизолированные (для ВЛЭП), монтажные или установочные (для электропроводок в зданиях), обмоточные (для изготовления обмоток электрических машин и трансформаторов)

Кабелем электрическим называется одна или более изолированных жил (проводников), заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься броня и защитный покров.

Кабели подразделяются на силовые (для передачи и электроэнергии на расстояние), контрольные (для коммутации электрических приборов контроля и устройств управления, защиты и сигнализации).

Питающие сети – это электрические сети от источников питания (энергосистем и электростанций) до главных понизительных подстанций и основных подстанций заводов и объектов на напряжении U=6-10-35-110-220кВ.

Распределительные сети – это электрические сети от главной понизительной подстанции до распределительных пунктов напряжением U=6-10кВ, до цеховых трансформаторных подстанций, высоковольтных электродвигателей насосных станций.

Конструктивное выполнение электрических сетей

Для электрических сетей могут применяться:

- кабели - для радиальных схем электроснабжения заводов;

- неизолированные провода - питающих линий заводов и объектов с напряжением U=35кВ и выше.

Способы выполнения электрических сетей

- в траншеях в земле с покрытием кирпичом

применяются кабели напряжением U = 0,38-6-10кВ на территориях с нормальными средами, на территориях, где отсутствует возможность разлива веществ разрушающие оболочки кабелей и при малом количестве подземных коммуникаций;

- в туннелях и коллекторах с колодцами в земле

применяются кабели напряжением U = 0,38-6-10кВ при большом количестве подземных коммуникаций на территории городов и крупных предприятий;

- на эстакадах и галереях на высоте 2,5-7,5 метров

применяются кабели напряжением U = 6-10кВ на территориях, где существует возможность разлива веществ, которые разрушают оболочки кабелей (шинные, кабельные, химические заводы);

- железобетонные блоки с колодцами и асбестоцементные трубы

применяются кабели напряжением U = 0,38-6-10кВ на территориях, где кабельные линии пересекаются с автомобильными и железными дорогами, при входе кабельных линий в здание или сооружение, на территориях с грунтовыми водами и в агрессивных средах, а также при наличии в земле блуждающих токов, разрушающие броню кабелей;

- кабельные каналы

применяются для кабелей напряжением U = 0,38-6-10кВ в распределительных устройствах трансформаторных подстанций и в электромашинных помещениях цехов.

Для прокладки кабельных линий распределительных сетей заводов, объектов и предприятий напряжением U=0,4-6-10кВ рекомендуется применение кабелей с бронёй и защитным покровом (для защиты кабелей от механических повреждений при земляных работах и коррозии в агрессивной среде) при расстоянии между ними в свету не менее 100мм (ААБ3х50-6; АВВбШв3х50+1х25-1).

Для питающих силовых и осветительных сетей промышленных предприятий, а также для распределительных силовых сетей объектов, заводов, предприятий рекомендуется применение проводов и кабелей с алюминиевыми жилами (кроме электрических сетей, проложенных в помещениях с химически активными средами и взрывоопасных помещений).

Выбор сечения жил проводов и кабелей, питающих и распределительных высоковольтных электрических сетей заводов, предприятий и объектов рекомендуется производить по экономической плотности тока.

Экономическая плотность тока определяется на основании:

- стоимости строительной части линии,

- стоимости потерь электроэнергии в зависимости от исполнения линии электропередач,

- экономии цветных металлов,

- региона, в котором будут прокладываться линия электропередач и других факторов.

С увеличением сечения жил линии повышаются капитальные затраты на её строительство, а с уменьшением сечения жил линии увеличиваются потери электроэнергии и их стоимость. На основе анализа всех факторов, влияющих на величину экономического сечения, в ПУЭ определены экономические плотности тока в А/мм².


Методические указания по выполнению лабораторной работы


  1. Выбор марки кабеля или провода и количества жил


Для электрических сетей выше 1000В (6,0;10,0кВ)

рекомендуется применять кабели с бумажной изоляцией, желательно в алюминиевых оболочках (ААБ, ААГ, АГ, АБ).

Для электропроводок осветительных сетей и питающих сетей жилых и общественных зданий

рекомендуется применять провода и кабели с одинаковыми фазными и нулевыми жилами. Провода 4АПВ 1х2,5 мм² (4 одножильных провода), АПВ 3х2,5мм² (один трехжильный провод), АВВГ 4х16 мм² (один четырёхжильный кабель)

Для силовых распределительных сетей напряжением до 1000В

рекомендуется применение изолированных проводов при небольших токах до 50А и кабелей при больших токах более 50А.

Для питающих линий ГПП напряжением UВН=35кВ и выше

рекомендуется применение воздушных линий электропередач с неизолированными сталеалюминевыми проводами марки АС.

Для трехфазных силовых электроустановок до 1000В

рекомендуется применение четырёхжильных кабелей с уменьшенным сечением нулевой жилы кабеля, которое должно быть не менее половины сечения фазной жилы (АВВБШв 3х95+1х50).







Таблица 1. Марки кабелей, рекомендуемых для прокладки в земле (траншеях)

Область

применения

Кабель

прокладывается на трассе

С бумажной пропитанной

изоляцией

С пластмассовой и

резиновой изоляцией и

оболочкой1

В процессе

эксплуатации не подвергается

растягивающим

усилиям

В процессе

эксплуатации

подвергается

растягивающим усилиям

В процессе эксплуатации не

подвергается растягивающим

усилиям

В земле (траншея) с низкой

коррозионной активностью

Без блуждающих токов

ААШв, ААШп, ААБл, АСБ1

ААПл, АСПл1

АВВГ2, АПсВГ2, АПвВГ2, АПВГ2

С наличием блуждающих токов

ААШв, ААШп, ААБ2л, АСБ1

ААП2л, АСПл1

АВВБ, АПВБ, АПсВБ, АППБ, АПвПБ, АПБбШв, АПвБбШв, АВБбШв, АВБбШп, АПсБбШв

В земле (траншеях) со средней

коррозионной активностью

Без блуждающих токов

ААШв, ААШп, ААБл, ААБ2л, АСБ1, АСБл1

ААПл, АСПл1

АПАШп, АПАШв, АВАШв, АПсАШв, АВРБ, АНРБ, АВАБл, АПАБл

С наличием блуждающих токов

ААШп, ААШв3, ААБ2л, ААБв, АСБл1, АСБ2л1

ААП2л, АСПл1

В земле (траншеях) с высокой

коррозионной активностью

Без блуждающих токов

ААШп, ААШв3, ААБ2л, ААБ2лШв, ААБ2лШп, ААБв, АСБл1, АСБ2л1

ААП2лШв, АСП2л1

АПАШп, АПАШв, АВАШв, АПсАШв, АВРБ, АНРБ, АВАБл, АПАБл

С наличием блуждающих токов

ААШп, АСБ2л1, АСБ2лШв1 ААБв,

ААП2лШв, АСП2л1

1 Применение кабелей в свинцовой оболочке должно быть в каждом конкретном случае технически обосновано в проектной документации.

2 Кабели на номинальное напряжение до 1кВ включительно.

3 Подтверждается опытом эксплуатации.

4 Для прокладки на трассах без ограничения разности уровней.


Примечания.

1. Кабели с пластмассовой изоляцией в алюминиевой оболочке не следует применять:

- для прокладки на трассах с наличием блуждающих токов;

- в грунтах с высокой коррозийной активностью.

2. Кабели ААШв не следует применять:

- на трассах с числом поворотов более четырех под углом, превышающим 30 (или более двух поворотов в трубах);

- на прямолинейных участках, имеющих более четырех переходов в трубах длинной более 20м (или более двух переходов в трубах длиной 40м) и более четырех переходов через огнестойкие перегородки или аналогичные препятствия (например, стены зданий) из-за значительной жесткости кабеля и низкой механической прочности защитного шланга.








Таблица 2. Марки кабелей, рекомендуемых для прокладки в воздухе

Область

применения

С пропитанной бумажной

изоляцией

С пластмассовой и резиновой

изоляцией и оболочкой

при отсутствии опасности

механических повреждений в эксплуатации

при опасности механических повреждений в эксплуатации

при отсутствии опасности

механических повреждений в эксплуатации

при опасности

механических повреждений в эксплуатации

Прокладка в помещениях (туннелях), каналах, кабельных полуэтажах, шахтах, коллекторах,

производственных помещениях и др.

сухих

ААГ, ААШв

ААБлГ

АВВГ, АВРГ, АНРГ, АПвВГ2, АПВГ2, АПвсВГ, АПсВГ

АВВБГ, АВРБГ, АВБбШв, АВАШв, АПвсБбШв,

АПсВБГ, АПвсБГ, АПВБГ2, АНРБГ, АПвВБГ2, АПАШв, АПвБбШв2

-сырых,

-частично отапливаемых,

-при наличии среды с низкой коррозионной активностью

ААШв

ААБлГ

-сырых,

-частично отапливаемых,

-при наличии среды со средней и высокой

коррозионной активностью

ААШв, АСШв1

ААБвГ, ААБ2лШв, ААБлГ, АСБлГ1, АСБ2лГ1, АСБ2лШв5

прокладка в

пожароопасных зонах

ААГ, ААШв

ААБвГ, ААБлГ, АСБлГ1

АВВГ, АВРГ, АПсВГ, АПвсВГ, АНРГ, АСРГ1

АВВБГ, АВВБбГ, АВБбШв, АПвсБГ, АВРБГ, АСРБГ1, АПсБбШв

Прокладка во взрывоопасных зонах классов

B-I, B-Ia

СБГ, СБШв

ВВГ3, ВРГ3, НРГ3, СРГ3

ВБВ, ВБбШв, ВВБбГ, ВВБГ, НРБГ, СРБГ1

B-Iг, B-II

ААБлГ, АСБГ1, ААШв

АВВГ, АВРГ, АНРГ

АВБВ, АВБбШв, АВВБбГ

B-Iб, B-IIа

ААГ, АСГ1, АСШв2, ААШв

ААБлГ, АСБГ1

АВВГ, АВРГ, АНРГ, АСРГ1

АВВБГ, АВРБГ, АНРБГ, АСРБГ1

Прокладка на эстакадах

технологических

ААШв

ААБлГ, ААБвГ, ААБ2лШв,

АСБлГ1

АВВБГ, АВВБбГ, АВРБГ, АНРБГ, АПсВБГ, АПвсБГ, АВАШв

специальных кабельных

ААШв, ААБлГ, ААБвГ4, АСБлГ1

АВВГ, АВРГ, АНРГ, АПсВГ

АВВБГ, АВВБбГ, АВРБГ, АНРБГ

по мостам

ААШв

ААБлГ

АПвВГ, АПВГ, АПвсВГ, АВАШв, АПАШв

АВАШв, АПсВБГ, АПвВБГ, АПВБГ

прокладка в блоках

СГ, АСГ

АВВГ, АПсВГ, АПвВГ, АПВГ

1 Применение кабелей в свинцовой оболочке должно быть в каждом конкретном случае технически обоснованно в проектной документации.

2 Для одиночных кабельных линий, прокладываемых в помещениях.

3 Для групповых осветительных сетей во взрывоопасных зонах класса В-Iа.

4 Применяются при наличии химически активной среды.

5 Кабель марки АСБ2лШв может быть использован в исключительно редких случаях с особым обоснованием.


Примечания.

1. Кабели ААШв не следует применять:

- на трассах с числом поворотов более четырех под углом, превышающим 30 (или более двух поворотов в трубах);

- на прямолинейных участках, имеющих более четырех переходов в трубах длинной более 20м (или более двух переходов в трубах длиной 40м) и более четырех переходов через огнестойкие перегородки или аналогичные препятствия (например, стены зданий) из-за значительной жесткости кабеля и низкой механической прочности защитного шланга.

2. Кабели с бумажной пропитанной изоляцией в алюминиевой оболочке с однопроволочными алюминиевыми жилами сечением 3150–3240 мм2 не рекомендуется прокладывать на участках трасс с числом поворотов на строительной длине кабеля более трех под углом 90 в кабельных сооружениях промышленных предприятий из-за усилий тяжения, превышающих нормируемые.

3 В четырехпроводных сетях применяют четырехжильные кабели. Прокладка нулевых жил отдельно от фазных не допускается.

4 В сетях трехфазной системы допускается применять одножильные кабели, если это приводит к значительной экономии меди или алюминия по сравнению с трехжильными или при невозможности применения кабеля необходимой строительной длины.


2. Выбор сечений жил кабелей и проводов для трансформаторных подстанций


2.1. Для выбора сечений жил проводов и кабелей для трансформаторов подстанции необходимо произвести выбор трансформаторов с учётом суточного графика нагрузок и определить продолжительность использования максимума нагрузок по фактическому графику нагрузок, час/ год.

Тм = tˊм* 365

где:

Тм – продолжительность использования максимума нагрузки, определяется из исходных данных или из фактического графика нагрузок определённого, при выборе мощности трансформатора, час/ год, tˊм – число часов в фактическом суточном графике нагрузки- нагрузка превышает среднюю, час;

365 – число дней в стандартном году, дни.

2.2. Определяется экономическая плотность тока Jэк (А/ мм²) в зависимости от Тм и типа токоведущих частей по таблице.

Таблица 3. Экономическая плотность тока

Проводники

Jэк, А/мм2

при числе часов использования максимума нагрузки, ч/год

1000-3000

3000-5000

более 5000

Неизолированные провода и шины

медные

2,5

2,1

1,8

алюминиевые

1,3

1,1

1,0

Кабели с бумажной и провода с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:

медными

3,0

2,5

2,0

алюминиевыми

1,6

1,4

1,2

Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами

медными

3,5

3,1

2,7

алюминиевыми

1,9

1,7

1,6

Экономическая плотность тока Jэк регламентирована на основе технико-экономических расчетов с учетом стоимости потерь электроэнергии, капитальных вложений в строительную часть линий, экономии цветных металлов.

Рекомендуется

- для трансформаторов цеховых подстанций с напряжением Uвн =6-10кВ выбирать кабели с алюминиевыми жилами и с бумажной изоляцией;

- для ГПП с напряжением Uвн = 35кВ и выше неизолированные провода для ВЛЭП.


2.3. Определяется максимальный ток, протекающий по питающей линии с учетом максимальной перегрузки трансформаторов

Iм = (1,4*Sном. ТР) /(√3*Uном )

где:

1,4 – максимально допустимая перегрузка силового трансформатора в послеаварийном режиме;

Sном. тр номинальная мощность силового трансформатора, кВА;

Uном - номинальное напряжение силового трансформатора с той стороны для которого выбирается кабель, провод или вводная шина.

2.4. Определяется сечение жилы кабеля для КЛЭП или провода для ВЛЭП

Fэк = Iм /Jэк

Принимается ближайшее стандартное сечение кабеля или провода в мм².

Примечание:

по экономической плотности тока не выбираются:

- сечения жил проводов и кабелей напряжением до 1000В при Тм нагрузки до 4000час;

- осветительные сети зданий и сооружений до 1000В;

- сборные шины распределительных устройств и подстанций.

Таблица

объекта

Sном.тр кВА

Uном

кВ

Iм,

А

tм, час

(по

графику)

Тм,

час

Jэк

А/мм²

Fэк,

мм²

Ориентировочное

сечение кабеля или провода F´

марка

n* Fn, мм²



  1. Проверка сечения жил кабелей и проводов

по допустимой потере напряжения


По потере напряжения проверяются все кабели и провода силовых и осветительных сетей напряжением до 1000В и высоковольтные кабельные и воздушные линии электропередач.

3.1 Окончательно потерю напряжения на рассматриваемом участке можно определить в зависимости от типа линии и нагрузки протекающей по данной линии.

Для двухпроводной линии однофазного переменного тока

ΔU% = 200*I*l*(ro*cosφ + xo *sinφ)/ Uном сети

Для трёхфазной линии переменного тока

ΔU% = √3*100*I*l*(ro*cosφ + xo *sinφ)/ Uном сети

где:

ΔU% - потеря напряжения в %;

I – ток, протекающий по рассматриваемой линии, А;

l – длина, рассматриваемой линии, км или м;

ro, xo – удельные активные и индуктивные сопротивления рассматриваемой линии, определяемые в зависимости от предварительно выбранного сечения жилы провода и кабеля по справочной литературе, Ом/ км или мОм/ м;

cosφ, sinφ – параметры, характеризующие нагрузку, протекающую по рассматриваемой линии, определяются из таблицы расчета электрических нагрузок;

Uном сети – номинальное напряжение электрической сети, В;

Таблица

узла,

объекта

Uном

В

Iр узл , А

Сечение F´´, мм²

Ro

Ом

км


Xo

Ом

км

L,

км


Cosφ

Sinφ

ΔU

%

Окончательное

сечение Fокон, мм²

Марка

n* Fn, мм²

n*Fnмм²

Если определяется потеря напряжения на нескольких участках, то необходимо потери напряжения этих участков сложить и сумму потерь сравнить с допустимой потерей напряжения, которая должна быть не более ΔU%=8%.

Если же потери напряжения превышают величину ΔU%= 8%, то необходимо увеличить сечение жилы кабеля или провода на участке имеющем наибольшую потерю напряжения.

Если же предварительно принято несколько параллельно работающих кабелей для прохождения большого тока, то необходимо при определении потерь напряжения удельные активные и индуктивные сопротивления разделить на количество параллельно работающих кабелей.
















Справочные данные


Таблица 4. Длительно допустимый ток для неизолированных проводов

Сечение, мм2

Наружный диаметр, мм

Сечение

(алюминий/сталь), мм2

Ток Iд, А, для проводов марок

Сопротивление постоянному току при 20 С, r0, Ом/км

А и М

АС

АС, АСКС, АСК, АСКП

М

А и АКП

М

А и АКП

М

АС, АСК, АСКП

вне

помещений

внутри

помещений

вне

помещений

внутри

помещений

10

3,5

4,4

10/1,8

84

53

95

60

1,79

3,16

16

5,1

5,4

16/2,7

111

79

133

105

102

75

1,13

1,80

25

6,3

6,6

25/4,2

142

109

183

136

137

106

0,72

1,176

35

7,5

8,3

35/6,2

175

135

223

170

173

130

0,515

0,79

50

9,6

9,9

50/8

210

165

275

215

219

165

0,36

0,6

70

10,6

11,7

70/11

265

210

337

265

268

210

0,27

0,43

95

12,4

13,9

95/16

330

260

422

320

341

255

0,19

0,30

120

14,0

15,3

120/19

120/27

390

375

313

485

375

395

300

0,154

0,245

0,249

150

15,8

17

150/19

150/24

150/34

450

450

450

365

365

570

440

465

355

0,122

0,195

0,194

0,196

185

17,5

19,1

185/24

185/29

185/43

520

510

515

430

425

650

500

540

410

0,099

0,154

0,159

0,156

240

20,1

21,5

240/32

240/39

240/56

605

610

610

505

505

760

590

685

490

0,077

0,118

0,122

0,12

300

22,2

24,4

300/39

300/48

300/66

710

690

680

600

585

880

680

740

570

0,063

0,096

0,098

0,10

400

25,6

27,8

400/22

400/51

400/64

830

825

860

713

705

1050

815

895

690

0,047

0,073

0,073

0,074

500

500/27

500/64

960

945

830

815

980

820

600

600/72

1050

920

1100

955

700

700/86

1180

1040


Длительно допустимые токовые нагрузки на силовые кабели с бумажной изоляцией в алюминиевой или свинцовой оболочке приняты исходя из допустимой температуры нагрева жил кабелей при номинальном напряжении до 3кВ не более 80 С, на напряжение 6кВ не более 65 С и на напряжение 10кВ не более 60 С.

Допустимые токовые нагрузки приведены в таблицах. Они приняты из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7 –1,0 м при температуре земли 15С и удельном тепловом сопротивлении земли 120 Ом*град/Вт, в воздухе – внутри и снаружи зданий при любом числе проложенных кабелей и температуре 25 С.





Таблица 5. Токовая нагрузка на силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемые в земле

S,

мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

1 жила до 1кВ

2 жилы до 1кВ

3 жилы

4 жилы до 1кВ

1 жила до 1кВ

2 жилы до 1кВ

3 жилы

4 жилы до 1кВ

до 3кВ

6кВ

10кВ




до 3кВ

6кВ

10кВ


6

80

70

60

55

10

140

105

95

80

85

110

80

75

60

65

16

175

140

120

105

95

115

135

110

90

80

75

90

25

235

185

160

135

120

150

180

140

125

105

90

115

35

285

225

190

160

150

175

220

175

145

125

115

135

50

360

270

235

200

180

215

275

210

180

155

140

165

70

440

325

285

245

215

265

340

250

220

190

165

200

95

520

380

340

295

265

310

400

290

260

225

205

240

120

595

435

390

340

310

350

460

335

300

260

240

270

150

675

500

435

390

355

395

520

385

335

300

275

305

185

755

490

440

400

460

580

380

340

310

345

240

880

570

510

460

675

440

390

355

300

1000

770

400

1220

940

500

1400

1080

625

1520

1170

800

1700

1310


Таблица 6. Токовая нагрузка на силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемые в воздухе

S,

мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

1 жила до 1кВ

2 жилы до 1кВ

3 жилы

4жилы до 1кВ

1 жила до 1кВ

2 жилы до 1кВ

3 жилы

4жилы до 1кВ

до 3кВ

6кВ

10кВ




до 3кВ

6кВ

10кВ


6

55

45

42

35

10

95

75

60

55

60

75

55

46

42

45

16

120

95

80

65

60

80

90

75

60

50

46

60

25

160

130

105

90

85

100

125

100

80

70

65

75

35

200

150

125

110

105

120

155

115

95

85

80

95

50

245

185

155

145

135

145

190

140

120

110

105

110

70

305

225

200

175

165

185

235

175

155

135

130

140

95

360

275

245

215

200

215

275

210

190

165

155

165

120

415

320

285

250

240

260

320

245

220

190

185

200

150

470

375

330

290

270

300

360

290

255

225

210

230

185

525

375

325

305

340

405

290

250

235

260

240

610

430

375

350

470

330

290

270

300

720

555

400

880

675

500

1020

785

625

1180

910

800

1400

1080






Таблица 7. Токовая нагрузка на одножильные силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, небронированные, прокладываемые в воздухе

S, мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

до 3кВ

20кВ

35кВ

до 3кВ

20кВ

35кВ

10

85

65

16

120

90

25

145

105/110

110

80/85

35

170

125/135

130

95/105

50

215

155/165

165

120/130

70

260

185/205

200

140/160

95

305

220/255

235

170/195

120

330

245/290

240/265

255

190/225

185/205

150

360

270/330

265/300

275

210/255

205/230

185

385

290/360

285/335

295

225/275

220/255

240

435

320/395

315/380

335

245/305

245/290

300

460

350/425

340/420

355

270/330

260/330

400

485

370/450

375

285/350

500

505

390

625

525

405

800

550

425

Примечание.

В числителе указаны токи для кабелей, расположенных в одной плоскости с расстоянием в свету 35-125 мм, в знаменателе – для кабелей, расположенных вплотную треугольником.


Таблица 8. Токовая нагрузка на трехжильные силовые кабели с обеднено-пропитанной изоляцией, в общей свинцовой оболочке, на напряжение 6кВ, прокладываемые в земле и воздухе

S, мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

В земле

В воде

В воздухе

В земле

В воде

В воздухе

16

90

100

65

70

75

50

25

120

140

90

90

110

70

35

145

175

110

110

135

85

50

180

220

140

140

170

110

70

220

275

170

170

210

130

95

265

335

210

205

260

160

120

310

385

245

240

295

190

150

355

450

290

275

345

225

При иных условиях прокладки следует вводить поправочный коэффициент для указанных в таблицах 5-8 допустимых токов нагрузки, пользуясь таблицей 9.


Таблица 9. Поправочные коэффициенты на допустимые длительные токи для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от удельного сопротивления земли

Характеристика земли

Удельное тепловое сопротивление земли, Ом∙град/Вт

Поправочный коэффициент

Песок с влажностью более 9 %,

песчано-глинистая почва с влажностью более 1 %

80

1,05

Нормальная почва и песок с влажностью 7–9%,

песчано-глинистая почва с влажностью 12–14%

120

1

Песок с влажностью 7 %,

песчано-глинистая почва с влажностью 8–12 %

200

0,87

Песок с влажностью до 4 %,

каменистая почва

300

0,75


Допустимые токовые нагрузки на одиночные силовые кабели, прокладываемые в трубах в земле без искусственной вентиляции, следует выбирать как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе, а при смешанном характере прокладки – как для участка с наихудшими тепловыми условиями, если длина кабеля больше 10м.

В таких случаях рекомендуется применять вставки отрезков кабеля большего сечения.

При прокладке нескольких кабелей в земле (в том числе и при прокладке в трубах) длительно допустимые нагрузки необходимо уменьшать, применяя коэффициенты, приведенные в таблице 9, без учета резервных кабелей. Прокладка нескольких кабелей в земле при расстоянии между ними менее 100 мм не рекомендуется.


Таблица 10. Поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)

Расстояние между

кабелями в свету, мм

Коэффициент при количестве кабелей

1

2

3

4

5

6

100

1

0,90

0,85

0,80

0,78

0,75

200

1

0,92

0,87

0,84

0,82

0,81

300

1

0,93

0,90

0,87

0,86

0,85


При эксплуатации систем электроснабжения для кабелей напряжением до 10кВ может допускаться кратковременная перегрузка. Существует два вида допустимых перегрузок: перегрузка за счет недогрузки кабельной линии в нормальном режиме и перегрузка на время ликвидации повреждений. Допустимая перегрузка кабельных линий зависит от значения и длительности максимума нагрузки линии в нормальном режиме и от способа прокладки кабелей. Для кабелей напряжением до 10кВ с бумажной пропитанной изоляцией допустимая перегрузка приведена в таблице 11.


Таблица 11. Допустимая перегрузка КЛ напряжением до 10кВ с бумажной пропитанной изоляцией

Коэффициент предварительной загрузки

Вид прокладки

Допустимая перегрузка по отношению к номинальной при длительности максимума

нормальный режим

послеаварийный режим

в течение, ч

1

2

3

1

3

6

0,6

В земле

В воздухе

В трубах (в земле)

1,35

1,25

1,20

1,30

1,15

1,10

1,15

1,10

1,10

1,50

1,35

1,30

1,35

1,25

1,20

1,25

1,25

1,15

0,8

В земле

В воздухе

В трубах (в земле)

1,20

1,15

1,10

1,15

1,10

1,05

1,10

1,05

1,00

1,35

1,30

1,20

1,25

1,25

1,15

1,20

1,25

1,10

При определении длительных токов для кабелей, проводов и шин, проложенных в среде, температура которой отличается от приведенной, применяют поправочные коэффициенты, указанные в таблице 12.


Таблица 12. Поправочные коэффициенты на допустимые токовые нагрузки для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха

Условная температура среды, С

Нормированная температура жил, С

Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре среды, С

До –5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

15

80

1,14

1,11

1,08

1,04

1

0,96

0,92

0,88

0,83

0,78

0,73

0,68

25

80

1,24

1,2

1,17

1,13

1,09

1,04

1

0,85

0,9

0,85

0,8

0,74

25

70

1,29

1,24

1,2

1,15

1,11

1,05

1

0,94

0,88

0,81

0,74

0,67

15

65

1,18

1,14

1,1

1,05

1

0,95

0,89

0,84

0,77

0,71

0,63

0,55

25

65

1,32

1,27

1,22

1,17

1,12

1,06

1

0,94

0,87

0,79

0,71

0,61

15

60

1,20

1,15

1,12

1,06

1

0,94

0,88

0,82

0,75

0,67

0,57

0,47

25

60

1,36

1,31

1,25

1,2

1,13

1,07

1

0,93

0,85

0,76

0,66

0,54

15

55

1,22

1,17

1,12

1,07

1

0,93

0,86

0,79

0,71

0,61

0,50

0,36

25

55

1,41

1,35

1,29

1,23

1,15

1,08

1

0,91

0,82

0,71

0,58

0,41

15

50

1,25

1,2

1,14

1,07

1

0,93

0,84

0,76

0,66

0,54

0,37

25

50

1,48

1,41

1,34

1,26

1,18

1,09

1

0,89

0,78

0,63

0,45


Контрольные вопросы


1. Что называется нормальными условиями прокладки кабелей?

2. В чём отличие провода от кабеля?

3. Каким образом определяется коэффициент, учитывающий фактическую температуру окружающей среды?

4. Каким образом определяется коэффициент, учитывающий количество рядом лежащих кабелей?

5. Почему коэффициент, учитывающий количество рядом лежащих кабелей очень важен только для кабелей со стальной бронёй?

6. Что называется экономической плотностью тока, от каких параметров она зависит?

7. Какие токоведущие части рекомендуется выбирать по экономической плотности тока?

8. Что произойдёт если ток уставки срабатывания защитного аппарата, будет больше длительно допустимого тока кабеля при фактических условиях прокладки?

9. Какие допустимые отклонения напряжения допускаются для различных типов электроприёмников и чем они обусловлены?

10. Почему для электрических сетей напряжением до 1000В допускается потеря напряжения не более 5%, а для высоковольтных электрических сетей потеря напряжения 6-8%?

11. Почему допускается потеря напряжения не более 3% от трансформаторной подстанции до вводно-распределительного устройства потребителя электроэнергии?

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 17.09.2015
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров288
Номер материала ДA-049353
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх