Выбор и проверка площади сечения проводников по условию нагревания длительно допустимым током.

Ответ:Площадь сечения проводников выбирают по нормированной экономичной плотности тока и проверяют на соответствие другим условиям (допустимая длительная токовая нагрузка по нагреву, потери и отклонения напряжения, механическая прочность, термическая стойкость при токах КЗ, корона на линиях).
Площадь сечения кабельных и воздушных линий по экономичной плотности тока определяют в соответствии с выражением Полученную площадь сечения округляют до ближайшего стандартного. При использовании значений экономичной плотности тока необходимо учитывать следующее: при максимуме нагрузки в ночное время, а также для изолированных проводников с площадью сечения не более 16 мм2, экономичная плотность тока увеличивается на 40 %; для линий одинакового сечения с п ответвляющимися нагрузками экономичная плотность тока в начале линии может быть увеличена в Ку раз, причем
где /1( /г, ..., 1п—нагрузки отдельных участков линии; llt l<it ln— длины отдельных участков линии; I — полная длина линии. При прокладке дополнительных линий или замене существующих проводов проводами большего сечения для обеспечения экономичной плотности тока при росте нагрузок, а также при ТЭР, обосновывающих увеличение числа линий или цепей по условиям надежности электроснабжения, допускается двухкратное превышение нормированных ПУЭ значений плотности тока. При выборе площади сечений линий для питания п однотипных взаиморезервируемых электроприемников, из которых т одновременно находится в работе, экономичную плотность тока можно увеличить по сравнению с данными, приведенными в ПУЭ в kn раз: Экономичные площади сечения воздушных и кабельных линий, имеющих промежуточные отборы мощности, следует выбирать для каждого из участков, исходя из соответствующих расчетных токов участков. При этом для соседних участков линий допускается принимать одинаковые площади сечения проводов, равные площади сечения провода наиболее протяженного участка, если их разница находится в пределах одной ступени по шкале стандартных площадей сечений. Площади сечения проводов на ответвлениях длиной до 1 км принимают такими же, как на линии, от которой производится ответвление. При большей длине ответвления экономичную площадь сечения определяют по расчетной нагрузке этого ответвления. Выбору площади сечения по экономичной плотности тока не подлежат: сети напряжением до 1000 В при числе часов использования максимума нагрузки промышленного предприятия до 4000—5000; осветительные сети; сборные шины и ошиновка распределительных устройств всех напряжений; провода и кабели, идущие к резисторам, пусковым реостатам т. д. сети временных сооружений и устройств со сроком службы 3—5 лет. Проектируемая сеть напряжением 6—10—20 кВ подлежит проверке на максимальную потерю напряжения от центра питания до удаленного потребителя. При этом допустимое значение потери напряжения в сети устанавливают с учетом расчета сети низшего напряжения на допустимые отклонения напряжения. Сеть напряжением 6—10 кВ, идущую к приемникам электроэнергии этого напряжения, проверяют на допустимые отклонения напряжения. Сеть напряжением до 1000 В подлежит проверке на допустимые отклонения напряжения у потребителей. Отклонения напряжения для этих сетей являются определяющими при выборе площади сечения проводников. Потери напряжения в трехфазной линии переменного тока можно приближенно определить из выражения (6.9) где / — расчетный ток линии, А; г и * — активное и индуктивное сопротивления линии, Ом; cos φ — коэффициент мощности в конце линии. При использовании в расчете передаваемых мощностей выражение (6. 9) приобретает вид где Р и Q — активная и реактивная мощности, передаваемые по линии.
Потери напряжения в процентах номинального напряжения, %, Провода и кабели должны удовлетворять требованиям в отношении предельно допустимого нагрева с учетом нормального и послеаварийных режимов, а также периодов ремонтов и возможных неравномерностей. При проверке на нагрев принимается получасовый максимум тока, который представляет собой наибольший из средних получасовых токов нагрузки. При повторно-кратковременном и кратковременном режимах работы электроприемников (с общей продолжительностью цикла до 10 мин и продолжительностью рабочего периода не более 4 мин) в качестве расчетной токовой нагрузки для проверки площади сечения проводников по нагреву следует принимать токовую нагрузку, приведенную к длительному режиму. При этом для медных проводников с площадью сечения до 6 мм2 и для алюминиевых проводников — до 10 мм2 токовые нагрузки принимают такими же, как для установок с длительным режимом работы; для медных проводников с площадью сечения более 10 мм2 и для алюминиевых проводников — более 16 мм2 токовые нагрузки определяют по формуле 0,875 / ПВ, где ПВ — выраженная в относительных величинах продолжительность рабочего периода (продолжительность включения). Для кратковременного режима работы с длительностью включения не более 4 мин и перерывами между включениями, достаточными для охлаждения проводников до температуры окружающей среды, наибольшие допустимые токовые нагрузки следует определять по вышеприведенным нормам повторно-кратковременного режима. При длительности включения более 4 мин, а также при перерывах недостаточной длительности между включениями наибольшие допустимые токовые нагрузки следует определять, как для установок с длительным режимом работы. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, может допускаться кратковременная перегрузка, указанная в ПУЭ. На время ликвидации послеаварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка до 10 %, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией — до 15 % номинальной (указанная перегрузка допускается на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 ч/сут в течение 5 сут, если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальной). На время ликвидации аварий для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией допускаются перегрузки в течение 5 сут в пределах, указанных в ПУЭ. Для кабельных линий, эксплуатируемых более 15 лет, перегрузки должны быть понижены на 10 %. Перегрузка кабельных линий напряжением 20—35 кВ не допускается. Проверку одиночных кабелей одной строительной длины по термической стойкости токам КЗ производят, исходя из КЗ в начале кабеля, а одиночных кабелей со ступенчатыми сечениями по длине, исходя из КЗ в начале каждого участка нового сечения. Проверку пучка из двух и более параллельно включенных кабелей выполняют исходя из сквозного тока КЗ. При проверке на термическую стойкость линий, оборудованных устройствами быстродействующего АПВ, следует учитывать повышение нагрева из-за увеличения суммарного времени протекания тока КЗ. Минимальную площадь сечения кабелей по термической стойкости в практических расчетах можно определить по выражению (2). При этом значение коэффициента К для кабелей с алюминиевыми сплошными жилами и бумажной пропитанной изоляцией равно 92 и 94 А • cl/2 / мм2 при напряжении кабеля соответственно 6 и 10 кВ. Для таких же кабелей с медными жилами коэффициент К имеет соответственно значения 140 и 143 А • с1 2 / мм2. Механическая прочность жил кабеля зависит от механической нагрузки на жилы и оболочку от собственной массы кабеля. В справочных таблицах ПУЭ для каждого напряжения минимальная площадь сечения кабелей соответствует допустимой по механической прочности. Площадь сечения проводов воздушных линий по механической прочности определяют специальным расчетом. Проверке го условиям образования короны подлежат воздушные линии напряжением более 35 кВ. При это в соответствии с ПУЭ следует учитывать среднегодовые значения плотности и температуры воздуха на высоте расположения линии над уровнем моря, приведенный радиус провода и его коэффициент негладкости.