Выбор проводов и жил кабелей

Требования по видам прокладки, марок кабелей и проводов изложены в [9, 13, 15]. При выборе марок кабелей и проводов следует руководствоваться [9]. Для присоединения к неподвижным электроприёмникам, как правило, следует применять кабели и провода с алюминиевыми жилами. Кабели и провода с медными жилами следует применять при открытой прокладке на чердаках со строительными конструкциями и за подвесными потолками из горючих материалов, для присоединения к переносным, передвижным и установленным на виброизолирующих опорах электроприёмникам, а также в случаях, оговоренных ПУЭ.

Сечения проводов, жил кабелей и шин выбирают по следующим показателям [4, 7]:

– по нагреву длительно допустимым током;

– по нагреву кратковременным током КЗ;

– по падению напряжения от источника до приемника;

– по механической прочности;

– по экономической плотности тока.

При выборе по условию нагрева сечение проводов и кабелей напряжением до 1 кВ выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки [4,13]:

, (6.1)

где I _р – расчетный ток нагрузки;

I _н.доп – длительно допустимый ток на провода, кабели и шинопроводы (табл. 6.1–6.6);

К ₁ – поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей (табл. 6.7);

К ₂ – поправочный коэффициент на число работающих кабелей, лежащих рядом в земле в трубах или без труб (табл. 6.8).

Технические данные шинопроводов переменного тока до 1 кВ, их поперечные сечения и типы конструкций для крепления приведены в [9].

 

Таблица 6.1

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 или небронированных

 

Сечение жилы, мм^2	Ток I н.доп, А, для проводов и жил
одножильных	двухжильных	трехжильных
при прокладке
в воздухе	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле
1,5
2,5
4,0
6,0
10,0
16,0
25,0
35,0
50,0
70,0
95,0
120,0
150,0

 

Расчетный ток нагрузки для одного двигателя

. (6.2)

Для магистрали (фидера), по которой передается энергия для нескольких потребителей, I _р определяется по уравнению

, (6.3)

где S _р – расчетная мощность группы потребителей.

Определив сечение провода, кабеля, находят по справочникам его марку [9, 18].

Проверка сечения S проводов и кабелей по условию допустимой потери напряжения производится главным образом для осветительных сетей и для силовых сетей при сравнительно большой их протяженности.

 

Таблица 6.2

Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с поливинилхлоридной

и резиновой изоляцией

 

Сечение жилы, мм^2

I н.доп, А, на провода, проложенные

открыто

в одной трубе

c жилами из Cu

c жилами из Al

с медными жилами

с алюминиевыми жилами

2 одножильных

3 одножильных

4 одножильных

1 двухжильный

1 трехжильный

2 одножильных

3 одножильных

4 одножильных

1 двухжильный

1 трехжильный

1,0

–

–

–

–

–

–

1,2

–

14,5

–

–

–

–

–

2,0

–

–

–

–

–

–

3,0

4,0

5,0

6,0

8,0

10,0

16,0

25,0

35,0

50,0

70,0

120,0

 

 

Сечение проводов для трехфазной сети с сосредоточенной нагрузкой в конце линии, мм²:

, (6.4)

где Р _р – расчетная нагрузка, кВт;

U _н – линейное напряжение, В;

D U – допустимая потеря напряжения, %;

l – общая длина линии, м;

s – удельная проводимость, в расчетах принимается для алюминия 34,5 м/(Ом×мм²), для меди 57 м/(Ом×мм²).

Таблица 6.3

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами

с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой,

поливинилхлоридной и резиновой оболочках,

бронированых и небронированных

 

Сечение жилы, мм^2	I н.доп, А, для кабелей
одножильных	двухжильных	трехжильных
при прокладке
в воздухе	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле
2,5
4,0
6,0
10,0
16,0
25,0
35,0
50,0
70,0
120,0
150,0

 

Таблица 6.4

Токовые нагрузки на силовые кабели с пропитанной изоляцией

в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемые в воздухе

Сечение жилы, мм^2	Токовые нагрузки, А, на кабель
c жилами из Cu	с жилами из Al
одножильный до 1 кВ	двухжильный до 1 кВ	трехжильный до 10 кВ	четырехжильный до 1 кВ	одножильный до 1 кВ	двухжильный до 1 кВ	трехжильный до 10 кВ	четырехжильный до 1 кВ
			–				–
		–				–

Таблица 6.5

Токовые нагрузки на силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией

в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемые в земле

 

Сечение жилы, мм^2	Токовые нагрузки, А, на кабель
c жилами из Cu	с жилами из Al
одножильный до 1 кВ	двухжильный до 1 кВ	трехжильный до 10 кВ	четырехжильный до 1 кВ	одножильный до 1 кВ	двухжильный до 1 кВ	трехжильный до 10 кВ	четырехжильный до 1 кВ
			–				–

 

Таблица 6.6

Основные технические данные шинопроводов переменного тока до 1 кВ

 

Тип шинопровода	Номинальный ток, А	Номинальное напряжение, В	Сопротивление, Ом/км	Динамичекая стойкость к току к.з., кА
фазного	нулевого
R	X	R	X
Магистральные
ШМА76	1 600		0,031	0,017	0,072	0,098
ШМА68	2 500		0,027	0,023	0,260	0,450
	4 000		0,013	0,020	0,070	0,046
ШЗМ16	1 600		0,017	0,020	–	–
Распределительный
ШРА 73			0,200	0,100	0,180	0,150
			0,130	0,100	0,170	0,130
			0,085	0,075	0,100	0,129

 

Таблица 6.7

Поправочный коэффициент К₁

 

Расчетная температура среды, °С	Нормируемая температура жил, °С	Фактическая температура среды, °С
	+10	+20	+30	+40	+50
		1,11	1,04	0,96	0,88	0,78	0,68
		1,20	1,13	1,04	0,95	0,85	0,74
		1,24	1,15	1,05	0,94	0,81	0,67
		1,14	1,05	0,95	0,84	0,71	0,55
		1,27	1,17	1,06	0,94	0,79	0,61
		1,15	1,06	0,94	0,82	0,67	0,41
		1,31	1,20	1,07	0,93	0,76	0,54
		1,17	1,07	0,93	0,79	0,61	0,36
		1,35	1,23	1,08	0,91	0,71	0,41

 

Таблица 6.8

Поправочные коэффициенты К₂ на число работающих кабелей,

лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)

 

Расстояние в свету, мм	Коэффициент К 2 при числе кабелей
		0,9	0,85	0,8	0,78	0,75
		0,92	0,87	0,84	0,82	0,81
		0,93	0,9	0,87	0,86	0,85

 

Для трехфазной сети с несколькими нагрузками (рис. 6.1) и одинаковыми сечениями проводов

. (6.5)

 

Рис. 6.1. Трехфазная сеть с несколькими нагрузками и одинаковыми

сечениями проводов

Допустимую потерю напряжения D U от шин подстанции до наиболее отдаленной нагрузки можно принимать:

– для силовых сетей ±5 %;

– для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий от +5 до –2,5 %;

– для сетей электрического освещения жилых зданий и наружного освещения ±5 %.

В приведенных выше расчетах линий переменного тока (6.4) и (6.5) сделано допущение, что провод линии обладает только активным сопротивлением. Сечение провода с учетом активного и индуктивного сопротивлений, мм²,

. (6.6)

Здесь – потеря напряжения в активном сопротивлении, %;

D U_р – потеря напряжения в индуктивном сопротивлении, %;

, (6.7)

где – реактивная мощность, кВ∙Ар;

S_р – полная нагрузка, кВ∙А;

l – длина линии, км;

Х ₀ – индуктивное сопротивление проводов, Ом/км (табл. 6.9).

Сечения проводников сетей должны быть проверены по экономической плотности тока [9, 13]. В расчетах электрических сетей до 1 кВ фактор экономической плотности тока не учитывается.

Пример выбора кабельных линий, автоматического выключателя и предохранителя в сети 0,4 кВ приведен в прил. 5.

 

Таблица 6.9

Активные и индуктивные сопротивления для проводов и кабелей

с медными и алюминиевыми жилами