После расчета токов короткого замыкания необходимо сделать проверку выбранных сечений шинопроводов по термической и электродинамической стойкости. Для этого ток трехфазного КЗ (Iк(3)), рассчитанный в начале шинопровода следует сравнить с термической стойкостью шинопровода, а ударный ток – с электродинамической стойкостью по условиям:
, кА, (65)
, кА,
где iтс – термическая стойкость шинопровода, кА; iуд доп. – электродинамическая стойкость шинопровода, кА, взятые из технических характеристик.
3.8.2 Выбор силовых распределительных пунктов
В качестве силовых распределительных пунктов (РП) можно выбирать щиты распределительные (корпуса для электрощитового ЭО), либо типовые РП. Данные по щитам распределительным, а также по осветительно-силовым щиткам приведены в части 1 методических указаний по курсовому и дипломному проектированию. Типовые РП комплектуются либо предохранителями (серии ШР11 и ШРС1), либо автоматическими выключателями (серии ПР8501, ПР 8503, ПР11 и др.)
Распределительные пункты выбирают по степени защиты, по номинальному току ввода, по количеству отходящих линий, типу защитного аппарата (с предохранителями или с автоматическими выключателями) и номинальному току аппаратов для присоединений. Если отходящие линии необходимо защищать только от токов К3, то целесообразнее использовать РП с предохранителями, номенклатура и технические параметры которых приведены в прил. 26. В случае необходимости защиты линий от токов КЗ и от токов перегрузки следует выбирать распределительные пункты с АВ, технические данные которых приведены в прил. 27, 28, 29.
Согласно ПУЭ от перегрузки должны быть защищены:
- сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией;
- осветительные сети в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для переносных и бытовых ЭП, а также в пожароопасных зонах;
- силовые сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях – только в случае, когда по условиям технологического процесса или по режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводников;
- сети всех видов во взрывоопасных зонах классов В-I, В-Iа; В-II, В-IIа.
3.9 Выбор сечений силовых линий
Сечения силовых линий выбираются по допустимому нагреву длительно протекающим максимальным током нагрузки, по потере напряжения и по условию соответствия выбранному аппарату защиты.
3.9.1 Выбор сечений по допустимому нагреву
Силовые линии разделяют на распределительные, непосредственно питающие один или несколько ЭП, и питающие, которые питают группу электроприемников, но непосредственно к ним не подключаются.
Сечение по допустимому нагреву выбирают по условию:
, (66)
где
– максимальный рабочий (расчетный) ток нагрузки, А; – длительно допустимый ток, А; – поправочный коэффициент, учитывающий реальные условия охлаждения проводника и зависящий от температуры окружающей среды и способа прокладки.За расчетный ток нагрузки линии, питающей одиночный электроприемник, принимается номинальный ток нагрузки этого ЭП:
, А. (67)Для линии, питающей многодвигательный агрегат с одновременным пуском электродвигателей, расчетный ток нагрузки равен сумме номинальных токов двигателей:
, А. (68)Для магистралей и питающих линий определяется расчетная нагрузка группы ЭП по методу коэффициента активной расчетной мощности, а затем рассчитывается ток нагрузки по формуле (49).
Поправочный коэффициент необходимо учитывать при прокладке линий в жарких помещениях, а также при прокладке кабелей в коробах. Значения поправочных коэффициентов в зависимости от температуры окружающей среды для разных видов изоляции жил приведены в табл. 15; в зависимости от способа прокладки кабелей в коробах – в табл. 16.
Таблица 15 Поправочные коэффициенты на токи для кабелей в зависимости от температуры воздуха
Материал изоляциижил кабеля | Значение Кп при температуре воздуха, °C | |||||
+25 | +30 | +35 | +40 | +45 | +50 | |
резиновая изоляция | 1,00 | 0,91 | 0,82 | 0,71 | 0,58 | 0,41 |
поливинилхлоридная(ПВХ) изоляция | 1,00 | 0,94 | 0,87 | 0,79 | 0,71 | 0,61 |
изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ-изоляция) | 1,00 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | 0,80 | 0,74 |
Таблица 16 Значения поправочных коэффициентов для кабелей, прокладываемых в коробах
Способ прокладки | Количество проложенных проводов и кабелей | Снижающий коэффициент для проводников, питающих | ||
одножильных | многожильных | отдельные ЭПс коэффициентомиспользованиядо 0,7 | группы ЭП и отдельные ЭП с коэффициентом использованияболее 0,7 | |
Многослойнои пучками | –23 – 910 – 1112 – 1415 – 18 | До 45 – 67 – 910 – 1112 – 1415 – 18 | 1,000,850,750,700,650,60 | –––––– |
Однослойно | 2 – 45 | 2 – 45 | –– | 0,670,60 |
В остальных случаях
.Значения длительно допустимых токов для кабелей с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией приведены в прил. 30, для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена – в прил. 31, для гибких кабелей – в прил. 32.
Для электроприемников с повторно-кратковременным режимом работы для медных проводников сечением более 6 мм2 и алюминиевых сечением более 10 мм2 ток ЭП приводится к длительному режиму работы умножением
на коэффициент :где ПВ – относительная продолжительность включения в относительных единицах; 1,14 – коэффициент запаса.
Во взрывоопасных зонах сечения распределительных линий, питающих асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, выбирают по условию:
. (70)3.9.2 Проверка сечений по потере напряжения
Согласно ПУЭ, для силовых электроприемников отклонение напряжения от номинального должно составлять не более ±5 %.
Выбранные по допустимому нагреву сечения силовых линий проверяют по потере напряжения по условию:
, (71)где
– потери напряжения во вторичной обмотке цехового трансформатора, %; – потери напряжения в питающей линии, %; – потери напряжения в распределительной линии, %; – допустимые потери напряжения, равные 10 % для силовых электроприемников.Потери напряжения в распределительных линиях определяются по формулам:
- при питании одиночного ЭП
- для магистрали
, %. (73)Потери напряжения в питающей линии
, %, (74)где
– расчетный ток линии, А; – расчетный ток i-ой нагрузки магистральной линии, А; , – соответственно удельные активное и индуктивное сопротивления линий, Ом/км; l – длина линии, км; li – длина линии до точки подключения i-ой нагрузки к магистрали, км; – средневзвешенный коэффициент мощности группы электроприемников.Значения удельных сопротивлений кабелей приведены в табл. 17.
Таблица 17 Удельные активные и индуктивные сопротивления кабелей
Номинальноесечение жилы,мм2 | Активное сопротивление жил при +20 °C, Ом/км | Индуктивное сопротивлениепри Uн до 1 кВ, Ом/км | |
алюминиевых | медных | ||
1,52,5461016 | –13,37,745,173,11,94 | 12,267,364,63,071,841,15 | 0,1010,0990,0950,090,0730,0675 |
2535507095120150185240 | 1,240,890,620,4430,3260,2580,2060,1670,013 | 0,740,520,370,260,1940,1530,1220,0990,077 | 0,06620,06370,06250,06120,06020,06020,05960,05960,0587 |
Если ЭП, запитанные от одного РП или ШРА, имеют одинаковую мощность, то проверку сечений по потере напряжения следует проводить для наиболее удаленного электроприемника.