Расчёт судовой электрической сети

Передача и распределение электрической энергии от источника к приёмникам осуществляется с помощью электрической сети, то есть совокупности кабелей, проводов соединительной аппаратуры и электрораспределительных устройств.

При расчёте электрической сети следует учитывать режимы работы кабеля (длительный, кратковременный или повторно - кратковременный ), температуру окружающей среды, способ и место прокладки кабеля, условия его работы.

Вначале определяются расчётные токи кабелей. Расчётный ток кабеля соединяющего генератор с главным распределительным щитом (ГРЩ) определяется по формуле:

для трехфазного переменного тока:

, А

где Р_н.г.−номинальная мощность генераторов, кВт

U_н.г.− номинальное напряжение генератора, В

cos φ − номинальный коэффициент мощности генераторов.

= = 902А

Расчётные токи кабелей, соединяющих, отдельные потребители с распределительными щитами находят по формуле:

где: Р_н.п.−номинальная мощность на валу потребителя, кВт;

U_н.п−номинальное напряжение потребителя(сети), В;

−номинальный коэффициент мощности потребителя;

−К.П.Д. потребителя;

―коэффициент загрузки потребителя.

Расчётный ток кабелей распределительного щита, питающего группу потребителей, находят по выражению:

, А

где I_i–ток отдельного i-го потребителя РЩ,А;

I_ai- активный ток i-го потребителя, А;

I_рi- реактивный ток i-го потребителя, А;

k₀– коэффициент одновременности работы приемников.

Согласно требованиям правил Регистра РФ величина падения (потери) напряжение в сети не должна превышать следующих значений:

1) Падение напряжения на кабеле, соединяющим генераторы с главным распределительным щитом или с аварийным распределительным щитом не должна превышать 1% номинального напряжения;

2) Падение напряжения между сборными шинами главного распределительного щита и любыми точками установки при нормальных условиях работы не должно превышать 6% номинального напряжения;

3) Кабели, служащие для питания электрических двигателей переменного тока с прямым пуском, должны быть рассчитаны, чтобы на клеммах двигателя в момент пуска не превышало 25% номинального напряжения.

Потеря напряжения для трехфазного переменного тока рассчитывается по формуле:

где I_p.–расчётный ток, А;

L-длинна кабельной линии, м;

U-номинальное напряжение сети, В;

U_л-линейное напряжение сети, В;

R-активное сопротивление одной токопроводящей жилы кабеля при номинальной температуре, Ом/м;

X-индуктивное электрическое сопротивление, приведённое к одной токопроводящей жиле кабеля, Ом/м.

Активное сопротивление одной токопроводящей жилы кабеля

;Ом/м

R = Ом/м

где γ - удельная проводимость меди равен 48 ;

S - сечение кабеля;

L - длина кабеля;

Индуктивное электрическое сопротивление двух- и трёхжильного кабеля

X=2 )+0,05)

r =

X=2 )+0,05) =0,000223

где D-расстояние между осевыми линиями соседних токопроводящих жил; f-частота переменного тока, Гц;

α-коэффициент, учитывающий влияние стальной оплётки равной α=1,25.