Выбор сечения проводов по допустимому нагреву и допустимой потере напряжения
Расчет электрических сетей для электроснабжения строительной площадки, в том числе и временных, производится проектными организациями, разрабатывающими проект организации строительства.
Вместе с тем, работникам стройки (строителям и монтажникам) в ряде случаев приходится на месте решать вопрос о выборе сечения проводов той или иной временной линии, не предусмотренной проектом, но необходимой для подачи электроэнергии к какому-либо строительному механизму или к временной осветительной установке.
Правильный выбор сечения проводов и кабелей имеет весьма существенное значение. Сечение проводов, с одной стороны, должно быть выбрано достаточным, чтобы потеря напряжения при передаче необходимой мощности не превосходила допустимых пределов и чтобы провод не перегревался под действием проходящего по нему тока. С другой стороны, сечение проводов должно быть выбрано экономно, с наименьшим расходом цветного металла.
Перегрев проводов током быстро приводит к выходу их из строя и перерыву в электроснабжении. Повышенная потеря напряжения и связанное с ней понижение напряжения у электроприемников ухудшает их работу: вращающий момент электродвигателей и световой поток электрических ламп резко уменьшается. Например, понижение напряжения против номинального на 10% уменьшает вращающий момент асинхронных двигателей на 19%, а световой поток ламп накаливания на 30%.
|
|
|
Установлены допустимые отклонения напряжения от номинального у различных электроприемников. Так, на зажимах электродвигателей эти отклонения от номинального напряжения, как правило, должны быть не более ±5%, снижение напряжения у наиболее удаленных ламп освещения промышленных предприятий и общественных зданий, а также прожекторных установок должно быть не более 2,5% номинального напряжения, а у наиболее удаленных ламп светильников наружного освещения и освещения жилых зданий − не более 5%.
Выбор сечения проводов производят по следующим двум факторам: по допустимому нагреву проводов током (иными словами по их пропускной способности); по допустимой потере напряжения.
Из двух величин сечения, определенных по двум указанным факторам, выбирают большее, округляя его до ближайшего стандартного сечения. При этом для воздушных линий решающим фактором оказывается, как правило, допустимая потеря напряжения, а для переносных шланговых кабельных линий, электропроводок и подземных кабельных линий небольшой протяженности определяющим признаком является их пропускная способность (по допустимому нагреву).
Выбор сечения рекомендуется вести в таком порядке: для проводов воздушных линий определять сечение по допустимой потере напряжения и потом проверять по допустимому нагреву; для установочных, изолированных проводов, шланговых и других кабелей − сначала определять сечение по допустимому нагреву и затем проверять на допустимую потерю напряжения.
|
|
|
Выбор сечения по допустимому нагреву (допустимому току). Длительно протекающая по проводнику сила тока, при которой устанавливается длительная допустимая температура нагрева, называется допустимой силой тока по нагреву Iд. Его величина зависит как от марки провода или кабеля, так и от условий прокладки и температуры окружающей среды. Некоторые данные применительно к сетям напряжением 380/220 В в условиях строительных площадок приведены в таблице 7.1.
Выбор сечения проводника по нагреву сводится к сравнению расчетного тока (lp) с допустимым табличным значением для принятых марок провода или кабеля.
Таблица 7.1.
Допустимые длительные токовые нагрузки на провода, кабели (А)
При выборе должно соблюдаться условие
. (7.1)
|
|
|
Значение расчетной силы тока для (Ip) линии, питающей отдельный трехфазный электродвигатель, определяется по формуле:
, (7.2)
где Рн − номинальная мощность электродвигателя, кВт; kз − коэффициент загрузки двигателя, принимаемый равным 0,85...0,90; Uн − номинальное напряжение двигателя (380 В); 
д − КПД двигателя (принимаемый равным 0,85...0,92; для крановых двигателей - 0,80...0,85); cos 
− коэффициент мощности двигателя (принимается равным 0,80...0,90; для крановых двигателей −
0,70...0,75).
Большие значения КПД и коэффициента мощности принимают для более крупных электродвигателей − порядка 30 кВт.
Расчетная сила тока для линии, питающей электропривод строительной машины с многодвигательным электроприводом на переменном токе (например, башенные краны), приближенно определяется по аналогичной формуле:
, (7.3)
где РƩ − суммарная номинальная мощность всех электродвигателей машины, кВт; kc − коэффициент, учитывающий разновременность работы электродвигателей машины (коэффициент спроса для одной машины), принимаемый равным 0,7...0,8.
Выбор сечения по допустимой потере напряжения. Потерей напряжения в трехфазовой линии называют арифметическую разницу между линейными напряжениями в начале и конце линии. Допустимую потерю напряжения от источника питания до потребителя электроприемника в сетях 380/220 В обычно принимают в размере 5,5...6,5%. При этом, если питание к строительному механизму подается шланговым кабелем, присоединенным к воздушной линии, то допустимую потерю напряжения обычно принимают для воздушной линии в размере 5...5,5%, а для шлангового кабеля − 0,5...1,5% (в зависимости от его длины). Суммарная потеря напряжения не должна превышать указанных выше пределов.
|
|
|
Потеря напряжения в трехфазовой линии определяется формулой
, (7.4)
где 
− потеря напряжения, В; I - сила тока в линии, А; l − длина линии, км; r0 и x0 − активное и индуктивное сопротивление одного провода, Ом/км (табл.2.2); cos ϕ − коэффициент мощности электрической нагрузки; sin ϕ − тригонометрическая функция, по величине соответствующая значению коэффициента мощности (cos ϕ).
Таким образом, потеря напряжения зависит как от активного, так и от индуктивного сопротивления проводов линии. Индуктивное сопротивление ВЛ сопоставимо с активным, и поэтому его необходимо учитывать. Расчет потери напряжения такой линии производят по формуле (2.4). В кабельных же линиях и в электропроводках индуктивное сопротивление мало, поэтому в расчете кабельных линий (шланговых и других) небольшой длины и электропроводок величиной x пренебрегают и расчет производится по формуле
. (7.5)
Если задаться допустимой потерей напряжения (5,5...6,5%), необходимое сечение определяют по формуле
, (7.6)
где S − сечение провода, мм2; ρ − удельное активное сопротивление.
Таблица 7.2
Дата добавления: 2021-05-18; просмотров: 108; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!