Практическая работа №1
Тема: Выбор сечения проводов и кабелей по их допустимому нагреву электрическим током.
Цель работы: Научиться выбирать сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву электрическим током и проверять выбранные сечения по условиям прокладки.
Литература: 1. Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных
предприятий и установок» 1991г., стр. 38-46.
2. Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. «Электроснабжение промышленных предприятий» 1979г., стр. 198-202.
Краткие теоретические сведения
Выбор сечения проводников и кабелей производится по расчетному току нагрузки, виду изоляции и условиям прокладки.
Значения длительно допустимых значений токов нагрузки (Iдл.доп.) приведен в справочной литературе и таблицах 3, 6 и 7 данной работы для нормальных условий прокладки температуре воздуха +25°С и температуре почвы 15 °С для одного проложенного в траншее кабеля.
Условия выбора сечений кабелей и проводов
Iдл.доп. ≥ Iр
где значение расчетного тока электроприемника Iр
где Pн — номинальная мощность электроприемника, кВт;
UH — его номинальное напряжение;
сos φ — коэффициент мощности;
η - коэффициент полезного действия электроприемника.
В том случае, если температура или количество проводов или кабелей в траншее отличаются от нормированных значений, требуется проверка на условия прокладки, при этом должно соблюдаться условие
Iдл.= Iдл.доп.*Kn*Kt ≥Ip,
где Кn - коэффициент, учитывающий число совместно проложенных кабелей(табл,5);
Кt| - коэффициент, учитывающий реальную температуру почвы и воздуха.
Ход выполнения работы:
1. Заполнить табл.2 исходных данных с помощью табл.1 согласно номеру студента по журналу.
2. По марке провода или кабеля определить вид изоляции и допустимую температуру нагрева по таблице 4.
3. Определить расчетный ток проводов и кабелей.
4. Определить длительно допустимый ток и стандартное сечение провода или кабелей по таблицам 3, 6 и 7.
При этом должно соблюдаться условие
Iдл.= Iдл.доп.*Kn*Kt ≥Ip
где Kп- поправочный коэффициент, учитывающий число совместно
проложенных кабелей (проводов);
Кt - коэффициент, учитывающий реальную температуру окружающей среды
где Тдоп - допустимая температура нагрева кабеля (проводника),
для неизолированных проводников и шин - 70°С
для проводов и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией 55°С
для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией - 80°С
Tфакт- заданная температура окружающей среды (воздуха, земли), берется из таблицы 2;
Тнорм - нормированная температура, для воздуха +23°С, для земли +15°С
Если окажется Ip > Iдл то берется большее сечение проводника (кабеля i и
снова производится проверка.
Результаты расчетов заносятся в таблицу 2.
Таблица №1
Таблица исходных данных
| № вар | М1 | М2 | М3 | М4 | М5 | Тем земли | Темп возд. | cos φ | КПД | Кол-во | |||||
| рН кВт | Марка провода | рН кВт | Марка кабеля | рН кВт | Марка кабеля | рН кВт | Марка кабеля | рН кВт | Марка кабеля | ||||||
| АП-РТО | ААБ | АСБ | АП-РТО | АВВГ | -5 | 0,8 | 0,9 | ||||||||
| АПВ | АСБ | АВРБ | АПВ | АСБ | 0,85 | 0,9 | |||||||||
| АПВ | ААБ | АСБ | АП-РТО | АВВГ | 0,75 | 0,92 | |||||||||
| АП-РТО | АВВГ | АВРБ | АПВ | АСБ | -5 | 0,8 | 0,95 | ||||||||
| АПВ | ААБ | АСБ | АП-РТО | АВВГ | -5 | 0,7 | 0,85 | ||||||||
| АП-РТО | АВВГ | АВРБ | АПВ | АСБ | -5 | 0,75 | 0,9 | ||||||||
| АПВ | АСБ | АСБ | АПВ | АВВГ | 0,6 | 0,95 | |||||||||
| АП-РТО | АВРБ | АВРБ | АП-РТО | АСБ | -10 | 0,8 | 0,9 | ||||||||
| АПВ | ААБ | АСБ | АПВ | АВВГ | -5 | 0,85 | 0,92 | ||||||||
| АП-РТО | АСБ | АВРБ | АПВ | АСБ | -5 | 0,7 | 0,9 | ||||||||
| АПВ | ААБ | АСБ | АПВ | АВВГ | 0,85 | 0,85 | |||||||||
| АПАШ | АВРБ | АПВГ | АПВ | ААБ | 0,7 | 0,9 | |||||||||
| АПВ | АСБ | АСБ | АП-РТО | АВВГ | -5 | 0,85 | 0,85 | ||||||||
| АП-РТО | ААБ | АСБ | АПВ | ААБ | 0,7 | 0,9 | |||||||||
| АПВ | АВВГ | ААБ | АП-РТО | АВВГ | -5 | 0,75 | 0,95 | ||||||||
| АП-РТО | ААБ | АСБ | АПВ | ААБ | 0,8 | 0,9 | |||||||||
| АПВ | АСБ | ААБ | АП-РТО | АВВГ | 0,85 | 0,95 | |||||||||
| АП-РТО | ААБ | АСБ | АПВ | АСБ | -5 | 0,7 | 0,9 | ||||||||
| АПВ | АСБ | АСБ | АП-РТО | АВВГ | 0,75 | 0,9 | |||||||||
| АП-РТО | ААБ | ААШв | АПВ | ААБ | -5 | 0,8 | 0,92 | ||||||||
| АПВ | АСБ | АВРБ | АП-РТО | АСБ | -5 | 0,85 | 0,9 | ||||||||
| АП-РТО | ААБ | АСБ | АПВ | АВВГ | 0,75 | 0,85 | |||||||||
| АПВ | АВВГ | АСБ | АП-РТО | ААБ | 0,9 | ||||||||||
| АПВ | ААБ | АВРБ | АПВ | АВВГ | 0,7 | 0,95 | |||||||||
| АП-РТО | АСБ | АСБ | АП-РТО | ААБ | -5 | 0,75 | 0,9 | ||||||||
| АПВ | ААБ | АВРБ | АПВ | АВВГ | 0,8 | 0,95 | |||||||||
| АП-РТО | АВВГ | АСБ | АПВ | АСБ | 0,6 | 0,8 | |||||||||
| АПВ | АСБ | ААБ | АПВ | АВВГ | 0,65 | 0,9 |
Таблица №2
Исходные и расчетные данные
| ЭП | Условия прокладки | Исходные данные | Расчетные данные | |||||||||
| Темпер. земли Т°C | Темпер. воздуха Т°C | Кол-во совместно проложен. кабелей | Марка кабеля (провода) способ прокладки | Рн кВт | cos φ | КПД η | Uн кВ | Ip А | Iдл.доп А | Iдл А | Сечение проводов и кабелей
| |
| Ml | 0,38 | |||||||||||
| М2 | ||||||||||||
| М3 | ||||||||||||
| М4 | ||||||||||||
| М5 |
Таблица №3
Коэффициент, учитывающий число совместно проложенных кабелей
| Расстояние в свету между прокладываемыми кабелями,мм | Поправочные коэффициенты, зависящие от числа работающих кабелей | |||||
| 1,00 1,00 1,00 | 0,90 0,93 0,93 | 0,85 0,87 0,90 | 0,80 0,84 0,87 | 0,78 0,82 0,86 | 0,75 0,81 0,85 |
Содержание отчета
1. Тема работы.
2. Цель работы.
3. Литература.
4. Таблица №1 – исходные данные
5.Таблица № 2 - результатов расчетов
5 Расчеты сечений и проверка на условия прокладки
6. Вывод о соответствии выбранных сечений проверке на условие прокладки.
7. Ответы на контрольные вопросы.
Таблица №4
Длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией, в свинцовой и резиновых оболочках
Сечение жилы,
| Длительно-допустимый ток А для кабелей | ||||
| Одножильных | Двухжильных | Трехжильных | |||
| В воздухе | В воздухе | В земле | В воздухе | В земле | |
| 2,0 | |||||
| 4,0 | |||||
| 6,0 | |||||
| 10,0 | |||||
| 16,0 | |||||
| 20,0 | |||||
| 35,0 | |||||
| 50,0 | |||||
| 70,0 | |||||
| 95,0 | |||||
| 120,0 | |||||
| 150,0 | |||||
| 185,0 |
Примечание: для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ допустимые токи выбирают как для трехжильных с коэффициентом 0,92
Таблица №5
Длительно-допустимые токи нагрузки для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной изоляцией
| Сечение жилы | Ток, А, для кабелей | |||||
| Одножиль- ные до 1кВ | Двухжильных До 1кВ | Трехжильным напряжение, кВ | Четырехжи- льные до 1кВ | |||
| до3 | ||||||
| Проложенных в земле | ||||||
| - | - | - | - | |||
| - | ||||||
| - | ||||||
| - | - | |||||
| - | - | - | - | - | ||
| Проложенных в воздухе | ||||||
| - | - | - | - | |||
| - | ||||||
| - | ||||||
| - | - | |||||
| - | - | - | - | - |
Марки проводов и кабелей
1. Изолированные провода напряжением до 1кВ:
АПРТО, ПРТО, АПР, АПВ
Буквенные обозначения марок проводов:
буква “А” (в начале марки) провод с алюминиевыми жилами (жилой), Провод с медными жилами не имеет специального обозначения
вторая буква “П” — оплетка из хлопчатобумажной пряжи
третья буква “Р” — изоляции жил резина
буква “Т” — в конце марки обозначает для прокладки в трубах
буква ’’О” — в конце марки - одножильный.
буква В – полихлорвиниловая изоляция
2. Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией:
АВАШ, АПАШ, АВРБ, АНРБ,
АВВГ, АПВГ,АВРБГ, АНРБГ
3. Кабели силовые с бумажной изоляцией:
АСБ, ААШУ, ААШВ, ААБ, АСБГ, ААБГ
Буквенные обозначения марок кабелей:
2. буква “А” - кабель с алюминиевыми жилами.
3. изоляция жил: пластмассовая (“П” и “В”), резиновая “Р”.
4. оболочка: “А” - алюминиевая, “С” - свинцовая, “П” - полихлорви- ниловая. “О” - резиновая.
5. защитные покровы кабеля: “Б” - бронированный с защитным наружным покровом, БГ - броня без наружного покрова, Ш - шланговый из пластмассы, У - усовершенствованная конструкция кабеля (с повышенной температурой нагрева).
Контрольные вопросы
1.Что происходит проводом, если его нагрева превысит длительную температуру нагрева?
2.Почему при совместной прокладке кабеля условия прокладки ухудшается?
3.Когда токовая нагрузка на провода и кабели выше - при повторно — кратковременном или длительном режиме работы и почему?
Таблица 6
Длительно-допустимые токовые нагрузки для проводов с резиновой или пластмассовой изоляцией и алюминиевыми жилами
| Сечение жилы, мм2 | Ток, А, для проводов проложенных | |||||
| Открыто | В одной трубе | |||||
| Двух жильных | Трех жильных | Четырех жильных | Одного двухжил. | Одного трехжил. | ||
| 2,0 | ||||||
| 2,5 | ||||||
| 3,0 | ||||||
| 4,0 | ||||||
| 5,0 | ||||||
| 6,0 | ||||||
| 8,0 | ||||||
| 10,0 | ||||||
| 16,0 | ||||||
| 25,0 | ||||||
| 35,0 | ||||||
| 50,0 | ||||||
| 70,0 | ||||||
| 95,0 | ||||||
| 120,0 | ||||||
| 150,0 | - | - | - |
Таблица 7
Допустимые температуры нагрева проводников
| Проводник и его изоляция | Длительная температура нагрева | Кратковременная температура нагрева при перегревании | Температура нагрева при токах КЗ в проводниках медь | Температура нагрева при токах КЗ в проводниках алюминий |
| Неизолиро- ваные провода и шины | ||||
| Провода и кабели с резиновой и пластмассо-вой изоляцией | ||||
| Кабели с бумажной пропитанной изоляцией включительно до: 3кВ 6кВ 10кВ 35кВ |