Выбор сечений токоведущих жил проводов и кабелей

Силовая и осветительная сети (рис. 3.16) получают электроэнергию от источника питания ИП (электростанция, подстанция или распределительный пункт) через распределительный щит РЩ. Присоединение электродвигателей Д1…Д4 осуществляется при помощи силовых щитов СЩ1 и СЩ2. Требуется определить сечения жил проводов и кабелей сети, исходя из условий выбора их по допускаемому нагреву.

Вначале необходимо расставить предохранители и определить номинальные токи их плавких вставок. Выбор предохранителей диктуется соображениями обеспечения надежной работы отдельных потребителей и экономии цветного металла.

Предохранители П1…П4, стоящие на ответвлениях к отдельным электродвигателям, необходимы потому, что без них каждое повреждение на каком-либо из этих ответвлений или ненормальная работа одного из двигателей Д1…Д4 приводили бы к перегоранию предохранителя П6, т.е. к перерыву работы всех двигателей, что не приемлемо. Оправданным будет такая работа предохранителей, чтобы отключался только поврежденный участок сети. Это и достигается установкой предохранителей П1…П4. Кроме того, такая расстановка предохранителей, как правило, дает экономию цветных металлов. Дело в том, что при отсутствии предохранителей П1…П4 сечения проводов ответвлений

Рис. 3.16. Схема сети

должны выбираться в соответствии с номиналом предохранителя П6. Номинальный ток его плавких вставок определяется суммарным током всех двигателей и потому будет значительно большим, чем номинальные токи плавких вставок на ответвлениях к отдельным Д1…Д4. Установка предохранителей П1…П4 позволяет выполнить ответвления с сечениями проводов меньшими, чем магистралей Л1 и Л2. Такие же соображения заставляют иногда предусмотреть установку предохранителя П5. Предохранители П6 и П7 обеспечивают работу внешней сети (ИП - РЩ) при неисправностях во внутренней сети.

Перейдем к определению номинальных токов плавких вставок и к выбору сечений жил проводов и кабелей:

а) Ответвления к отдельным электродвигателям.

Рабочий ток трехфазного электродвигателя равен

,

где Р_н – номинальная мощность двигателя, кВт;

U_н – номинальное линейное напряжение двигателя, В;

b – коэффициент загрузки двигателя, равный отношению действительной потребной мощности для машины-орудия к номинальной мощности двигателя;

cos j - коэффициент мощности двигателя при действительной нагрузке его;

h - КПД двигателя при действительной нагрузке его.

Пусковой ток двигателя зависит от его типа и принимается по заводским данным.

Плавкий предохранитель должен быть выбран, исходя из двух условий:

1) при нормальной работе I_н ³ I_р;

2) при пуске двигателя ,

где I_н – номинальный ток плавкой вставки.

Из найденных величин нужно взять бόльшую и округлить до ближайшего значения номинального тока стандартных плавких вставок.

Сечения проводов (кабелей), ответвлений следует выбирать также, исходя из двух условий:

1) допускаемый ток по проводу (кабелю) должен быть больше или равен длительному рабочему току двигателя, т.е. I_д ³ I_р;

2) сечение провода (кабеля) должно быть больше или равно сечению, соответствующему выбранному плавкому предохранителю (при заданных условиях работы). Например, для ответвления к электродвигателю, выполненного проводами с медными жилами с резиновой изоляцией, проложенными открыто на изолирующих опорах, при номинальном токе плавких вставок I_н = 80 А можно взять сечение проводов не менее 10 мм².

По головному участку Л1 магистрали проходит рабочий ток

,

где - сумма рабочих токов всех электродвигателей;

m – коэффициент одновременности, учитывающий, что не все электродвигатели одновременно имеют наибольшую нагрузку.

Номинальный ток плавких вставок предохранителя П6 должен быть больше или равен току I_p(6).