Расчет сечения провода по допустимому нагреву

Характеристики и конструкция провода и троса

Расчет сечения и выбор провода по экономической плотности тока

С уменьшением сечения затраты уменьшаются, но возрастает стоимость потерь электроэнергии, величина которой прямо пропорциональна потерям активной мощности () и обратно пропорциональна площади поперечного сечения проводника. В таблице 1 представлены значения экономической плотности тока А/мм.

Таблица 1. Экономическая плотность тока А/мм²

На основе анализа всех факторов, влияющих на величину экономического сечения и технико–экономических расчетов ПУЭ, рекомендуют в практических расчетах экономическое сечение определять в зависимости от экономической плотности тока

Для выбора проводов по экономической плотности тока используют формулу:

Выберем неизолированные алюминиевые провода и шины с коэффициентом экономической плотности отсюда находим сечение провода:

Исходя из полученного сечения, выбираем провод марки АС 35/6.2.

Технические и физико–механические характеристики провода АС 35/6.2, необходимые в дельнейших расчетах (указать источник данных):

– площадь сечения всего провода, мм² – 43.05;

– диаметр провода, мм – 8.4;

– максимальный длительный ток, А:

а) вне помещения – 175;

б) внутри помещения – 135; (не обязательно)

– максимальная мощность, МВА – 10;

– сопротивление постоянному току при 20 °С, Ом/км –0.790;

– удельное активное сопротивление при 20 °С, Ом/км –0.84;

– допустимое напряжение, кгс/мм²:

а) при наибольшей нагрузке s_к = 10.5;

б) при низшей температуре s_- = 9.25;

в) при среднегодовой температуре s_э = 6.25;

– модуль упругости Е, кгс/мм² – 8250;

– температурный коэффициент линейного удлиненияa, 1/град–

– масса 1 км провода, кг – 148.

Расчет сечения провода по допустимому нагреву

Электрический ток, протекая по проводнику, оказывает на него определенное термическое действие – осуществляет его нагрев. Одним из условий долгой и безаварийной работы линии является правильный выбор проводников по длительно допустимой температуре нагрева. Выбор производится исходя из значений максимального рабочего тока линии и максимально допустимого тока длительной работы для конкретной марки провода. Максимальная температура нагрева проводов ЛЭП, принятая в ПУЭ, составляет семьдесят градусов.

Надежная длительная работа проводов и кабелей определяется длительностью допустимой температурой их нагрева, величина которой зависит от вида изоляции. Учитывая условия надежности, безопасности и экономичности, ПУЭ устанавливают предельную температуру нагрева проводников в зависимости от длительности прохождения тока, материала токоведущей части и изоляции провода или кабеля.

Выбор сечения проводника по нагреву длительным током нагрузки сводится к сравнению расчетного тока с допустимым табличным значением для принятых марок проводов и условий их прокладки. При выборе должно соблюдаться условие:

Для принятого за оптимальный в результате предварительного электрического расчета провода марки АС – 35/6.2 длительно допустимый ток

Длительно допустимые токи нагрузки проводов, кабелей и шин указаны в таблицах ПУЭ, составленных для температур окружающего воздуха +25 °С, почвы +15 °С и приведены в приложениях.

При отклонении температуры от нормируемых параметров для определения длительно допустимого тока вносится поправочный температурный коэффициент и используется формула:

где – поправочный температурный коэффициент.

В таблице 2 представлены значения поправочных температурных коэффициентов для определения токовых нагрузок при различных температурах.

Таблица 2. Значения поправочных температурных коэффициентов для определения токовых нагрузок при различных температурах

Для определения длительно допустимого тока линии при заданных температурных условиях воспользуемся формулой (3), подставив значение :

следовательно условие выбора проводника по допустимому нагреву выполняется. следовательно условие по экономическому сечению выполняется. Проводник выбран корректно.