Пропускная способность медной шины
| Сечение шины, мм | Постоянный ток, А | Переменный ток, А |
| Допустимый ток шина медная 15×3 | 210 | 210 |
| Допустимый ток шина медная 20×3 | 275 | 275 |
| Допустимый ток шина медная 25×3 | 340 | 340 |
| Допустимый ток шина медная 30×4 | 475 | 475 |
| Допустимый ток шина медная 40×4 | 625 | 625 |
| Допустимый ток шина медная 40×5 | 705 | 700 |
| Допустимый ток шина медная 50×5 | 870 | 860 |
| Допустимый ток шина медная 50×6 | 960 | 955 |
| Допустимый ток шина медная 60×6 | 1145 | 1125 |
| Допустимый ток шина медная 60×8 | 1345 | 1320 |
| Допустимый ток шина медная 60×10 | 1525 | 1475 |
| Допустимый ток шина медная 80×6 | 1510 | 1480 |
| Допустимый ток шина медная 80×8 | 1755 | 1690 |
| Допустимый ток шина медная 80×10 | 1990 | 1900 |
| Допустимый ток шина медная 100×6 | 1875 | 1810 |
| Допустимый ток шина медная 100×8 | 2180 | 2080 |
| Допустимый ток шина медная 100×10 | 2470 | 2310 |
| Допустимый ток шина медная 120×8 | 2600 | 2400 |
| Допустимый ток шина медная 120×10 | 2950 | 2650 |
Купить электротехнические медные и алюминиевые шины можно в нашей компании со склада и под заказ:
Расчет теоретического веса электротехнических шин:
Источник
Допустимая плотность тока для медного провода
Все проводники при прохождении тока нагреваются. Чрезмерное повышение температуры провоцирует механическое разрушение конструкции, включая защитные и декоративные оболочки. Чтобы сохранить работоспособность трассы пользуются понятием «длительно допустимый ток». Справочные значения для проводов с медными и алюминиевыми жилами приведены в правилах ПУЭ и отраслевых ГОСТах.
Таблица разрешенных токовых нагрузок
| Материал проводника | Оболочка | Площадь поперечного сечения жилы, мм кв. | Допустимые токовые нагрузки, А | Тип трассы, количество кабелей в канале |
|---|---|---|---|---|
| медь | поливинилхлорид | 1,5 | 23 | монтаж в открытом лотке |
| медь | резина свинец | 1,5 | 33 | в земле, двухжильный кабель |
| алюминий | поливинилхлорид | 2,5 | 24 | открытый лоток |
| алюминий | полимер | 2,5 | 29 | в земле, трехжильный кабель |
| медь | пластик, резина | 2,5 | 40 | перемещаемая конструкция, одножильный кабель |
Для точного расчета специалисты пользуются формулой теплового баланса, которая содержит:
Отвод тепловой энергии улучшается при прокладке трассы в земле (под водой). Хуже условия, когда несколько кабелей находится в одном канале.
Тепловой нагрев
Для расчета количества тепла (Q), выделяемого проводником, пользуются формулой I*2*R*t, где:
Тонкие проводники эффективно отдают тепловую энергию окружающей среде. На процесс оказывают существенное влияние конкретные условия. Как отмечено выше, контакт оболочки с водой существенно улучшает охлаждение.
По мере увеличения сечения часть энергии расходуется для нагрева прилегающих слоев. Этим объясняется постепенное снижение допустимой плотности тока в расчете на единицу площади.
Распределение температур в кабельной продукции
На рисунке хорошо видно, как при уменьшении изоляционного слоя улучшается теплоотдача.
Падение напряжения
Этот параметр несложно рассчитать по закону Ома (U=R*I) с учетом электрического сопротивления соответствующего материала. Удельное значение для меди берут 0,0175 Ом *мм кв./ метр. С помощью формул вычисляют на участке определенной длины падение напряжения. При сечении 1,5 мм кв. на каждый метр потери составят 0,01117 Вольт.
Таблица допустимых значений плотности тока для разных условий в медном проводнике
| Поперечное сечение, мм кв. | Ток (А)/ Плотность тока (А/ мм кв.) | |
|---|---|---|
| Для трассы в здании | Монтаж на открытом воздухе | |
| 6 | 73/ 12,2 | 76/ 12,6 |
| 10 | 103/ 10,3 | 108/ 10,8 |
| 25 | 165/ 6,6 | 205/ 8,2 |
| 50 | 265/ 5,3 | 335/ 6,7 |
Существенное значение имеют действительные условия эксплуатации трассы электроснабжения, трансформаторов, установок. Снизить рассматриваемые нагрузки можно с помощью хорошей вентиляции, естественной или принудительной. Хороший отвод тепла получится с применением перфорированных металлических коробов, которые не затрудняют прохождение конвекционных потоков и одновременно выполняют функции радиатора.
В некоторых ситуациях пригодится квалифицированно составленный временной график. Стиральная машина при нагреве воды и в режиме сушки потребляет много электроэнергии. Ее можно настроить на автоматическое выполнение рабочих операций в ночные часы. Если снабжающие организации предлагают соответствующую тарификацию, получится дополнительная экономия денежных средств.
Вентилятор обеспечивает эффективное охлаждение проводников, которые установлены в микроволновой печи
Лучшие показатели теплообмена при остальных равных условиях характерны для проводников с относительно меньшей площадью поперечного сечения.
Таблица токовых параметров для кабелей с медными жилами
| Сечение, мм кв. | Плотность тока, А/ мм кв. | Ток, А |
|---|---|---|
| 1 | 15 | 15 |
| 1,5 | 13,3 | 20 |
| 2,5 | 10,8 | 27 |
| 16 | 5,7 | 92 |
| 25 | 4,9 | 123 |
Таблица для выбора кабельной продукции
| Сечение проводника, мм кв. | Ток (А)/ Суммарная мощность потребителей (кВт) для сетей | |
|---|---|---|
| 220 V | 380 V | |
| 1.5 | 19/4,1 | 16/10,5 |
| 2.5 | 27/5,9 | 25/16,5 |
| 4 | 38/8,3 | 30/19,8 |
| 6 | 46/10,1 | 40/26,4 |
| 10 | 70/15,4 | 50/33 |
| 16 | 85/18,7 | 75/49,5 |
Выбираем по мощности
Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.
Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.
Таблица 1.Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами
| Сечение токопроводящей жилы, мм² | Для кабеля с медными жилами | |||
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||
| Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 115 | 75.9 |
| 50 | 175 | 38.5 | 145 | 95,7 |
| 70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
| 95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
| 120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Таблица 2.Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами
| Сечение токопроводящей жилы, мм² | Для кабеля с алюминиевыми жилами | |||
| Напряжение 220 В | Напряжение 380 В | |||
| Ток, А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | |
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.
В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:
- высокая прочность;
- упругость;
- стойкость к окислению;
- электропроводность больше, чем у алюминия.
Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.
Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.
Выбираем по мощности
Перед выбором сечения кабеля по мощности надо рассчитать ее суммарное значение, составить перечень электроприборов, находящихся на территории, к которой прокладывают кабель. На каждом из устройств должна быть указана мощность, возле нее будут написаны соответствующие единицы измерения: Вт или кВт (1 кВт = 1000 Вт). Затем потребуется сложить мощности всего оборудования и получится суммарная.
Если же выбирается кабель для подключения одного прибора, то достаточно информации только о его энергопотреблении. Можно подобрать сечения провода по мощности в таблицах ПУЭ.
Таблица 1. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с медными жилами
Таблица 2. Подбор сечения провода по мощности для кабеля с алюминиевыми жилами
Кроме того, надо знать напряжение сети: трехфазной соответствует 380 В, а однофазной — 220 В.
В ПУЭ дана информация и для алюминиевых, и для медных проводов. У обоих есть свои преимущества и недостатки. Достоинства медных проводов:
- высокая прочность;
- упругость;
- стойкость к окислению;
- электропроводность больше, чем у алюминия.
Недостаток медных проводников — высокая стоимость. В советских домах использовалась при постройке алюминиевая электропроводка. Поэтому если происходит частичная замена, то целесообразно поставить алюминиевые провода. Исключение составляют только те случаи, когда вместо всей старой проводки (до распределительного щита) устанавливается новая. Тогда есть смысл применять медь. Недопустимо, чтобы медь с алюминием контактировали напрямую, т. к. это приводит к окислению. Поэтому для их соединения используют третий металл.
Можно самостоятельно произвести расчет сечения провода по мощности для трехфазной цепи. Для этого надо воспользоваться формулой: I=P/(U*1.73), где P — мощность, Вт; U — напряжение, В; I — ток, А. Затем из справочной таблицы выбирается сечение кабеля в зависимости от рассчитанного тока. Если же там не будет необходимого значение, тогда выбирается ближайшее, которое превышает расчетное.
Определение расчетных значений (мощностей) и токовых нагрузок электрооборудования
Задача расчёта мощностей нагрузок, не такая простая задача, как может показаться изначально. Например, определение мощности таких нагрузок как лампы накаливания, электроплиты не представляет каких либо затруднений, так как данный вид нагрузки потребляет определённую номинальную мощность, и данное значение может быть взято за расчетное.
Сложнее дело обстоит с электродвигателями, у которых значение потребляемой из сети мощности, напрямую зависит от механического момента вращения, соединенного с механизмом – металлообрабатывающий станок, вентилятор вентиляционной установки, циркуляционный насос и т. п.
Фактическая мощность, потребляемая в определённый момент времени электродвигателем, может значительно отличаться от указанной в паспортных данных номинальной мощности. Например, фактическая потребляемая мощность электродвигателя насоса может меняться в зависимости от: изменения состава перекачиваемой среды, давления в трубопроводе и т. п. Двигатель может оказаться как перегруженным, так и недогруженным.
Тем самым, расчёт мощности для определённой группы потребителей, ещё более усложняется.
Расчетную нагрузку для токоведущих жил необходимо принять наибольшую возможную нагрузку, как наиболее тяжелую для проводов и кабелей линии.
Расчетная нагрузка группы электрооборудования определяется по формуле:
Kс — коэффициент спроса для режима наибольшей нагрузки (мощности), учитывающий наибольшее возможное число подключенного электрооборудования группы. Для электродвигателей коэффициент спроса должен учитывать также значение параметра их загрузки;
Pу — номинальная электрическая мощность подключаемой группы электрооборудования, равная сумме всех номинальных мощностей подключаемого электрооборудования (кВт).
Коэффициенты спроса для каждого типа электрооборудования свои, для их определения следует руководствоваться СП 31-110-2003.
Определение расчётного тока для трёхфазного электрооборудования 380 В
Для дальнейших расчётов сечения проводников по условию нагревания, а так же по условию допустимой потери напряжения, необходимо рассчитать величину расчетного тока линии. Для трехфазного электрооборудования величина расчетного тока (Ампер) определяется по формуле:
P — Расчетная мощность всего подключаемого электрооборудования, кВт; Uн — номинальное напряжение питания, равное междуфазному значению (линейному) Вольт; cos ф— коэффициент мощности одиночного электрооборудования или среднее значение всего подключаемого оборудования.
Определение расчётного тока для однофазного электрооборудования 220 В
Величина расчетного тока (Ампер) для однофазного электроприемника или для группы приемников, подключенных к одной фазе сети трехфазного тока, определяется по формуле:
Пример №1.
Необходимо определить расчётный ток для столярной мастерской, запитанной от четырехпроводной линии номинальным напряжением 380/220 В. В мастерской планируется установить :
- 10 асинхронных электродвигателей, суммарной номинальной мощностью Py1=18 кВт.
- Освещение состоящие из ламп накаливания суммарной мощностью Py2=1,3 кВт.
- Шесть бытовых штепсельных розеток (для подключения различной оргтехники); Pу3= 0,06 кВт
Согласно СП 31-110-2003 коэффициент спроса (Kс) для металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков в мастерских, принимается при числе работающих электроприемников до 3 Kс = 0,5.
Коэффициент спроса для расчета групповой сети рабочего освещения, распределительных и групповых сетей эвакуационного и аварийного освещения зданий следует принимать Kс = 1
Установленная мощность штепсельной розетки, принимаем за 0,06 кВт коэффициент Kс = 1.
При смешанном подключении общего рабочего освещения и розеточной сети, расчетную нагрузку следует сложить.
Определяем расчётную нагрузку электродвигателей:
Освещения и розеток:
Определяем расчётную нагрузку розеток:
Суммарная расчётная нагрузка:
Расчетный ток определяем по формуле (2):
Выбор сечений проводников по нагреву
1.3.2. Проводники любого назначения должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом не только нормальных, но и послеаварийных режимов, а также режимов в период ремонта и возможных неравномерностей распределения токов между линиями, секциями шин и т.п. При проверке на нагрев принимается получасовой максимум тока, наибольший из средних получасовых токов данного элемента сети.
1.3.3. При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы электроприемников (с общей длительностью цикла до 10 мин и длительностью рабочего периода не более 4 мин) в качестве расчетного тока для проверки сечения проводников по нагреву следует принимать ток, приведенный к длительному режиму. При этом:
1) для медных проводников сечением до 6 мм2, а для алюминиевых проводников до 10 мм2 ток принимается как для установок с длительным режимом работы;
2) для медных проводников сечением более 6 мм2, а для алюминиевых проводников более 10 мм2 ток определяется умножением допустимого длительного тока на коэффициент 0,875 / √ТПB, ТПB — выраженная в относительных единицах длительность рабочего периода (продолжительность включения по отношению к продолжительности цикла).
1.3.4. Для кратковременного режима работы с длительностью включения не более 4 мин и перерывами между включениями, достаточными для охлаждения проводников до температуры окружающей среды, наибольшие допустимые токи следует определять по нормам повторно-кратковременного режима (см. 1.3.3). При длительности включения более 4 мин, а также при перерывах недостаточной длительности между включениями наибольшие допустимые токи следует определять как для установок с длительным режимом работы.
Допустимые длительные токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией
1.3.10. Допустимые длительные токи для проводов с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией, шнуров с резиновой изоляцией и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках приведены в табл. 1.3.4-1.3.11. Они приняты для температур: жил +65, окружающего воздуха +25 и земли + 15°С.
При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.
Данные, содержащиеся в табл. 1.3.4 и 1.3.5, следует применять независимо от количества труб и места их прокладки (в воздухе, перекрытиях, фундаментах).
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, проложенных в коробах, а также в лотках пучками, должны приниматься: для проводов — по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных в трубах, для кабелей — по табл. 1.3.6-1.3.8 как для кабелей, проложенных в воздухе. При количестве одновременно нагруженных проводов более четырех, проложенных в трубах, коробах, а также в лотках пучками, токи для проводов должны приниматься по табл. 1.3.4 и 1.3.5 как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0,68 для 5 и 6; 0,63 для 7-9 и 0,6 для 10-12 проводников.
Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.
Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами
Таблица 1.3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами
Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных
Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных
Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.
Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами
* Токи относятся к шнурам, проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.9. Допустимый длительный ток для переносных шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для торфопредприятий
* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.10. Допустимый длительный ток для шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для передвижных электроприемников
* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.
Таблица 1.3.11. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией для электрифицированного транспорта 1,3 и 4 кВ
Таблица 1.3.12. Снижающий коэффициент для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах
1.3.11. Допустимые длительные токи для проводов, проложенных в лотках, при однорядной прокладке (не в пучках) следует принимать, как для проводов, проложенных в воздухе.
Допустимые длительные токи для проводов и кабелей, прокладываемых в коробах, следует принимать по табл. 1.3.4-1.3.7 как для одиночных проводов и кабелей, проложенных открыто (в воздухе), с применением снижающих коэффициентов, указанных в табл. 1.3.12.
При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.
Описание метода
Алгоритм расчета
- Задание начальных приближений сечениям линий;
- Расчет установившегося режима;
- Выбор первой проектируемой линии;
- Расчет экономического сечения провода Fэк выбранной линии;
- Проверка по нагреву и допустимому уровню падения напряжения;
- Расчет установившегося режима с выбранными линиями;
- Выбор следующей линии с исключением уже выбранных ранее из множества выбираемых; повтор П. 3.1-3.3 для вновь выбранной линии с учетом выбранных линий, перерасчет установившегося режима;
- Повторение П. 3-4 до исчерпания всего множества проектируемых линий.
Критерии выбора линии:
- линия должна иметь наибольшую токовую загрузку;
- при равенстве токовой загрузки брать линии ближе к станции (источнику).
«Протоптанные» пути вычислений
Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В. Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.
Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм²
Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².
Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.
Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.
Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм². Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена. Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.
Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:
9.9. Метод экономических интервалов нагрузки
С целью устранения недостатков, свойственных методу
расчета сечений проводов по табличной нормированной экономической плотности тока,
в 1945 г. В.М. Блок была предложена методика*
определения экономических сечений проводов путем построения экономических
интервалов.
Определение экономических интервалов нагрузки
состоит в следующем.
Приведенные затраты линии электропередачи заданного
типа, напряжения и сечения проводов на единицу ее длины представляются в виде
выражения
. (9.71)
Это выражение, рассматриваемое как Зi = f(P),
представляет параболу вида Зi = a + bP2.
Для каждого стандартного сечения линии данного типа
и напряжения могут быть рассчитаны и построены в координатах Зi и P
соответствующие параболы (рис. 9.8). Точки пересечения этих парабол определяют
границы и интервалы мощности, в которых применение стандартных сечений является
экономичным, так как соответствуют наименьшим значениям приведенных затрат.
Экономический интервал мощности для провода сечением Fi
ограничивается точками пересечения “a” и “б” параболы,
соответствующей этому сечению с параболами, соответствующими соседним значениям
Fi-1 и Fi+1
в ряду стандартных сечений (см. рис. 9.8).
Метод экономических интервалов характерен определением
граничной нагрузки, при превышении которой экономически целесообразно переходить
на большее сечение. Эта граничная нагрузка Рг определяется уравнением
Отсюда находится граничная нагрузка
(9.72)
Аналогично находятся точки Рг2, Рг3,
…, при попарном сравнении сечений F2 и F3 > F2; F3 и F4 > F3 и т.д.
Этот метод имеет недостаток, свойственный
предыдущему методу табличной нормированной экономической плотности тока.
Действительно в формуле (9.72) величины Кг1 и Кг2
отражают капитальные затраты при любой зависимости от сечения проводов. В них
всегда содержится постоянная часть, которая в данном выражении пропадает. В
результате получается заниженное значение Рг, а в случае с ЛЭП на
унифицированных опорах, когда Кг1 »
Кг2 нагрузка Рг становится равной или близкой к
нулю, что не соответствует реальной экономичности.
C целью
устранения этого недостатка следует граничные нагрузки определять как
экономические, соответствующие минимальной стоимости передачи электроэнергии.
Такая экономическая нагрузка соответствует рассмотренным ранее в параграфе 9.2
экономическому КПД и экономической мощности.
На рис. 9.9. изображены несколько проводников со
стандартными сечениями F1, F2,
F3 … и их экономическими нагрузками Рэ1,
Рэ2, Рэ3 … . Показаны также заданные нагрузки Р1,
Р2, Р3…
Если заданная нагрузка равна экономической мощности
Pэ1, то наиболее экономичным будет сечение F1. Если заданная нагрузка Р2 = Рэ2,
то наиболее экономичным будет сечение F2 и
т.д. В тех случаях, когда заданная нагрузка отклоняется от экономической Рэ1
до определенного граничного значения Рг1, наиболее экономичным
остается проводник с сечением F1. Если же
заданная нагрузка оказывается больше
граничной нагрузки Рг1, приближаясь к экономической мощности Рэ2,
то наиболее экономичным становится сечение F2
> F1. Граничная нагрузка для проводника с
меньшим сечением определяется как среднее геометрическое значение двух
экономических мощностей для смежных по шкале сечений
Покажем, что это действительно так.
Для экономической мощности в параграфе 9.2 получена
формула
(9.73)
Представим, что искомая граничная мощность Рг
является экономической для проводника с промежуточным сечением Fг, тогда согласно (9.73)
Стоимости передачи электроэнергии для провода
сечением Fг при экономических мощностях Рэ1
и Рэ2 будут
Приравнивая с1 и с2, получим
уравнение
или
Отсюда искомая формула
(9.74)
Экономические мощности для сечений F2 и F2,
согласно (9.72) будут равны
Подставляя эти значения в формулу (9.74), получим
где Ксг и Fсг – среднегеометрические
значения К1 и К2, F1 и
F2:
Таким образом, если сравниваются два проводника с
разными сечениями F1 и F2
> F1, то при заданной нагрузке Р < Рг1,
наиболее экономичным оказывается проводник с меньшим сечением F1,
а при нагрузке Р > Рг1 – экономичнее проводник сечением F2.
Аналогично определяются граничные нагрузки Рг2,
Р3 … и находятся экономические сечения проводов.
Описанная методика представляется сравнительно
простой
Выбор медных шин
Медная электротехническая шина – это проводник, обладающий низким сопротивлением. Медные электротехнические шины изготавливают прямоугольной формы поперечного сечения. Визуально медная электротехническая шина похожа на лист, но большей толщины. УГМК-ОЦМ выпускает медные электротехнические шины широкого диапазона размеров: толщиной 1,2 — 80 мм и шириной 8 — 250 мм. Шины выпускаются в прессованном и тянутом состоянии, в бухтах и отрезках.
На поверхности медных шин не допускаются трещины, раковины, вздутия, поперечные надрывы и грязная технологическая смазка. Отклонения по форме сечения, механическим свойствам, серповидности не превышают значений, установленных нормативной документацией. Возможно изготовление нестандартных форм шины. В этом случае форма оговаривается в спецификации и обязательно прилагается чертеж будущего изделия.
Выбор медной шины зависит от условий использования. При выборе сечения медных шин по току, учитывают, какой максимальный ток будет проходить по шинопроводу. Сечение – соотношение ширины и толщины. Исходя из значения максимального тока выбирается сечение шин по ПУЭ и ГОСТ 434-78.
Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и шин
1.3.22. Допустимые длительные токи для неизолированных проводов и окрашенных шин приведены в табл. 1.3.29-1.3.35. Они приняты из расчета допустимой температуры их нагрева +70°С при температуре воздуха +25°С.
Для полых алюминиевых проводов марок ПА500 и ПА600 допустимый длительный ток следует принимать:
1.3.23. При расположении шин прямоугольного сечения плашмя токи, приведенные в табл. 1.3.33, должны быть уменьшены на 5% для шин с шириной полос до 60 мм и на 8% для шин с шириной полос более 60 мм.
1.3.24. При выборе шин больших сечений необходимо выбирать наиболее экономичные по условиям пропускной способности конструктивные решения, обеспечивающие наименьшие добавочные потери от поверхностного эффекта и эффекта близости и наилучшие условия охлаждения (уменьшение количества полос в пакете, рациональная конструкция пакета, применение профильных шин и т.п.).
Таблица 1.3.29. Допустимый длительный ток для неизолированных проводов по ГОСТ 839-80
Таблица 1.3.30. Допустимый длительный ток для шин круглого и трубчатого сечений
* В числителе приведены нагрузки при переменном токе, в знаменателе — при постоянном.
Таблица 1.3.31. Допустимый длительный ток для шин прямоугольного сечения
* В числителе приведены значения переменного тока, в знаменателе — постоянного.
Таблица 1.3.32. Допустимый длительный ток для неизолированных бронзовых и сталебронзовых проводов
* Токи даны для бронзы с удельным сопротивлением ρ20=0,03 Ом•мм2/м.
Таблица 1.3.33. Допустимый длительный ток для неизолированных стальных проводов
Таблица 1.3.34. Допустимый длительный ток для четырехполосных шин с расположением полос но сторонам квадрата («полый пакет»)
Таблица 1.3.35. Допустимый длительный ток для шин коробчатого сечения
Проверка проводников по условиям короны и радипомех
1.3.33. При напряжении 35 кВ и выше проводники должны быть проверены по условиям образования короны с учетом среднегодовых значений плотности и температуры воздуха на высоте расположения данной электроустановки над уровнем моря, приведенного радиуса проводника, а также коэффициента негладкости проводников.
При этом наибольшая напряженность поля у поверхности любого из проводников, определенная при среднем эксплуатационном напряжении, должна быть не более 0,9 начальной напряженности электрического поля, соответствующей появлению общей короны.
Проверку следует проводить в соответствии с действующими руководящими указаниями.
Кроме того, для проводников необходима проверка по условиям допустимого уровня радиопомех от короны.
Опубликовано: 24.01.2019 Обновлено: 24.01.2019
Выбор экономических сечений проводов воздушных и жил кабельных линий, имеющих промежуточные отборы мощности, следует производить для каждого из участков, исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков допускается принимать одинаковое сечение провода, соответствующее экономическому для наиболее протяженного участка, если разница между значениями экономического сечения для этих участков находится в пределах одной ступени по шкале стандартных сечений. Сечения проводов на ответвлениях длиной до 1 км принимаются такими же, как на ВЛ, от которой производится ответвление. При большей длине ответвления экономическое сечение определяется по расчетной нагрузке этого ответвления.