Выбор сечения кабельных линий
Марка кабеля способ прокладки кабеля выбираются в соответствии с характеристикой производственных помещений.
Выбор сечения кабеля производится по экономической плотности тока и нагреву в нормальном и послеаварийных режимах. При выборе сечения по экономической плотности тока должно приниматься ближайшее меньшее стандартное по отношению к расчетному. При выборе сечения по нагреву следует брать ближайшее большее сечение.
Для кабельных линий, прокладываемых в земле, должна применяться преимущественно бронированные кабели с алюминиевыми оболочками, с внешним покровом для защиты от химических воздействий.
При смешанной прокладке (земля – кабельное сооружение или производственное помещение) рекомендуется применение тех же марок, что и для прокладки в земле, но без горючих защитных покровов.
Сечение жил кабелей должны выбираются в зависимости от ряда факторов:
- нагрев от длительного выделения тепла расчетным током;
- нагрев от кратковременного выделения тепла током короткого замыкания;
- потери (падения) напряжения в жилах кабеля от проходящего по ним тока в нормальном и аварийном режимах.
Расчетный ток определим по формуле:
Iр = Sр/√3Uном (43)
где
Iр – расчетный ток, А;
Sр – полная расчетная мощность, кВА;
Uном – номинальное напряжение, кВ.
Выбираемое сечение должно быть больше расчетного, выбирают сечение, допускающее ближайший больший или одинаковый ток по сравнению с расчетным.
Необходимо проверить, выбранные сечения кабельных линий по допустимой потери напряжения, по нагреву током короткого замыкания, по термической стойкости.
Проверим выбранное сечение провода по допустимой потери напряжения ∆U, % по следующей формуле:
∆U = |
√3IрL |
(r0cosφсв + х0sinφсв)100, % (44) |
Uном |
где
L – длина кабельной линии, км;
Uном – номинальное напряжение, В;
Iр – расчетный ток, А.
r0, х0 – удельное активное и реактивное сопротивление кабельной линии, Ом/км.
Для силовых линий допустимые потери напряжения составляют 5%.
Выбор сделан правильно если соблюдены следующее условие: ∆U ≤ ∆Uдоп = 5%
Произведем выбор сечения кабеля по экономической плотности тока по следующей формуле:
Sэ = Iр/ jэ (45)
где
Sэ – экономическое сечение жил кабеля, мм2;
Iр – расчетный ток, А;
jэ – экономическая плотность тока неизолированных алюминиевых жил кабеля шин равна 1,4 А/мм2 [10].
Согласно таблицы сопротивления и проводимости кабельных линий напряжением 6-10 кВ [3] необходимо определить удельные сопротивления кабельных линий при 20 0С в зависимости от сечения жил.
Согласно таблицы по техническим характеристикам кабелей [3] необходимо выбрать тип кабеля для питания РП (распределительных пунктов) и КТП цехов, проектируемого завода.
Проверим сечения кабеля по термической стойкости тока по следующей формуле:
Sтерм = αI¥√ tп (46)
где
Sтерм – минимальное, термически устойчивое сечение, мм2;
α – температурный коэффициент, определяемый допустимой температуры нагрева жил кабеля, зависящий от материала проводника (при допустимой температуре 250 0С кабеля с алюминиевыми жилами напряжением до 10 кВ включительно принимается равным 12),