Вибір плавких запобіжників та перерізу проводів і кабелів за допустимим нагріванням

Плавкі запобіжники вибирають за наступними параметрами [3 с.87-89; 4 с.87-90; 5 с.29-38; 6 с.29; 8 с.33-42; 9 с.272-280; 10 с.14-36]:

1. Тип запобіжника.

2. За номінальною напругою запобіжника:

. (6.1)

де – номінальна напруга мережі, В.

3. За номінальним струмом плавкої вставки запобіжника.

Плавка вставка запобіжника для захисту окремого струмоприймача вибирається за більшим значенням із двох умов:

– умова 1:

(6.2)

де – тривалий робочий струм лінії, А;

Для електродвигуна:

, (6.3)

де – коефіцієнт завантаження двигуна;

– номінальна потужність електродвигуна, кВт;

– номінальна напруга мережі, кВ;

сos φ_н – коефіцієнт потужності при номінальному завантаженні двигуна;

– к.к.д. електродвигуна при номінальному завантаженні.

Для освітлювального навантаження:

, (6.4)

де Р_л – освітлювальне навантаження лінії, кВт.

– умова 2:

, (6.5)

де – максимальний струм лінії, обумовлений запуском електродвигуна, А;

– коефіцієнт, що враховує умови пуску електродвигуна;
= 2,5 при легкому пуску (t = 5…10с), = 1,6…2,0 при тяжкому пуску електродвигуна (до 40с) [3 с.88; 4 с.88; 5 с.30; 6 с.30; 8 с.34].

Для лінії, що живить один електродвигун:

, (6.6)

де – кратність пускового струму електродвигуна.

Для мережі, яка живить групу струмоприймачів без електродвигунів умова 1 (6.2) записується так:

, (6.7)

де – коефіцієнт одночасності;

– розрахунковий (робочий) струм і-го споживача, А.

Для групи струмоприймачів, серед яких є електродвигуни:

, (6.8)

де – пусковий струм одного електродвигуна, під час пуску якого максимальний струм в лінії буде найбільшим, А;

– сума тривалих робочих струмів інших споживачів, без врахування електродвигуна із найбільшим пусковим струмом, А.

Тоді умова 2 (6.5) для групи струмоприймачів, серед яких є електродвигуни, буде мати наступний вигляд:

. (6.9)

Умова селективності: необхідно, щоб номінальний струм плавкої вставки кожного наступного запобіжника (в напрямку до джерела живлення) був на один-два ступеня більшим від номінального струму плавкої вставки попереднього запобіжника.

Після того, як визначили номінальний струм плавкої вставки вибирають відповідний йому переріз проводу.

Вибір перерізу проводу залежить від того, чи буде він захищатися плавкою вставкою лише від короткого замикання, чи й від перевантаження також. Від короткого замикання необхідно захищати всі мережі.

Від перевантаження необхідно захищати [3 с.89; 4 с.89; 5 с.32;
6 с.32; 8 с.35]:

– всі мережі у вибухонебезпечних приміщеннях;

– освітлювальні мережі в житлових та суспільних приміщеннях, в торговельних та службово-побутових приміщеннях виробничих підприємств та у пожежонебезпечних зонах;

– мережі будь-якого призначення, виконані проводами із горючою ізоляцією, які прокладені відкрито;

– силові мережі промислових підприємств, житлових, громадських і торговельних приміщень, в яких за умовами технологічного процесу або режиму роботи можуть виникнути тривалі перевантаження.

Якщо мережу необхідно захистити від короткого замикання та перевантаження, то допустимий струм проводів з полівінілхлоридною, гумовою та аналогічною ізоляцією визначається так:

, (6.10)

де – тривало допустимий струм проводу, А;

для кабелів з паперовою ізоляцією допускається:

. (6.11)

Якщо проводку необхідно захищати лише від струмів к.з., тоді:

. (6.12)

За значенням допустимого розрахункового струму та за способом прокладки проводу за таблицями ПУЕ визначають значення допустимого табличного струму та відповідний йому стандартний переріз проводу або кабелю [1 гл.1.3; 2 гл.1.3; 3 с.461-468; 4 с.503-508; 5 с. 28; 6 с.28; 10 с.8]. Допустимі струми проводів і кабелів наведені для температури повітря +25⁰С та температури землі +15⁰С.

Вибраний провід перевіряють на тривалий робочий струм мережі:

або , (6.13)

де – поправочний температурний коефіцієнт (вибирається із врахуванням умовної та розрахункової температури середовища та нормативної температури проводу) [1 гл.1.3; 2 гл.1.3; 3 с.467; 4 с.507; 5 с. 27; 10 с.10].

Переріз нульового робочого проводу повинен становити не менше 50% від перерізу фазного проводу; при необхідності він може бути збільшеним до 100% в порівнянні із фазним проводом [2 гл.1.3 (с.18)].