Файл: Мукосеев Ю.Л. Электроснабжение промышленных предприятий учебник.pdf

(Тм) более 4 000—5 Ö00; практически по экономической плотности тока рассчитываются лишь сети постоянного тока в электролизных установках, для которых Тм до­ стигает 8000 ч и выше. Остальные магистральные сети, как и ответвления к отдельным электроприемникам, по экономической плотности тока не проверяются.

Сечение проводника, выбранного в соответствии с ус­ ловиями среды, должно обеспечить допустимый нагрев при расчетном токе / м и допустимую потерю напряжения при расчетном токе / м и пиковом / п„к. Кроме того, сечение проводника проверяется при выборе плавкой вставки предохранителя или уставки автомата, защищающих данный участок сети по условиям нагрева токами пере­ грузки и короткого замыкания.

Длительно допустимые нагрузки на провода и кабели с резиновой, бумажной, виниловой или полиэтиленовой изоляцией в зависимости от условий прокладки приво­ дятся в справочниках. Сечение проводника выбирается так, чтобы для невзрывоопасных помещений было соблюдено соотношение

1 м === 1 д?

а для ответвлений к двигателям с короткозамкнутым ротором во взрывоопасных помещениях

1,25/м /д,

где /д — допустимая нагрузка по ПУЭ, А.

Провода и кабели, применяемые для ответвлений к работающим в режиме ПКР электроприемникам, выбираются по допустимым токам длительной на­ грузки, для чего ток приемника приводится к длитель­ ному.

Потеря напряжения, %, в проводах сети постоянного или переменного тока с нагрузкой, имеющей coscp = 1 (освещение лампами накаливания, нагревательные, печи без трансформаторов),

где М — момент нагрузки, кВт-м, равный произведению нагрузки (Рм или Рпик, кВт) на длину провода (/, м); s — сечение провода, мм2; с — постоянная, зависящая от материала проводника, рода тока, напряжения и системы

235

сети (однофазная, двухфазная с нулем, трехфазная, трех­

В осветительных сетях с лампами накаливания, имею­ щих участки с четырьмя (три фазы и нуль), тремя (две фазы и нуль или три фазы без нуля) и двумя (фаза и нуль) проводами, возникает задача рационального распреде­ ления располагаемой потери напряжения по указанным участкам сети. Она решается расчетом сети на минимум расхода металла. Сечение головного четырехпроводного участка сети, мм2,

где ЪМх — сумма моментов четырехпроводных участков, кВт-м; т3і3 — моменты трех- и двухпроводных участков, кВт-м; а — коэффициенты приведения моментов трех- и двухпроводных участков к моментам четырехпроводной сети (табл. 7-2); А£/расп— располагаемая потеря напря­ жения, %, с — постоянная, как в (7-1).

Полученное значение s4 округляется до ближайшего стандартного сечения, и определяется потеря напряже­ ния на четырехпроводном участке А £74.

236

Где р — удельное сопротивление проводника при расчет­ ной температуре 20° С; йп — допустимая рабочая темпе­ ратура проводника 80° С; I — длина проводника, м; s — сечение проводника, мм2; а — температурный коэффициент сопротивления; Кд — коэффициент добавочных потерь.

Для расчета индуктивного сопротивления токопроводов применяется метод среднегеометрических расстояний (с. г. р.), предложенный в 1872 г. Д. К. Максвеллом.

Магнитное поле элементарного участка ds' действует на другой элементарный участок ds", находящийся на расстоянии d в пределах сечения проводника. Для того чтобы определить собственную индуктивность данного сечения, необходимо найти с. г. р. сечения от самого себя. При этом предполагается, что плотность тока по сечению практически постоянна, или частота переменного тока низкая. Среднегеометрическое расстояние сечения от самого себя g0 определяется из выражения его логарифма

S

где s — площадь сечения проводника.

Ниже приводятся некоторые значения с. г. р. от са­ мого себя для наиболее распространенных форм провод­ ников.

Среднегеометрическое расстояние от самого себя пло­

с. г. р. равно 0,447 а.

Для швеллера величина с. г. р. от самого себя полу­ чается как разность с. г. р. прямоугольника, образован­ ного высотой и шириной полки швеллера (рис. 7-1, б), и

где ц0 — магнитная постоянная 4я • ІО"9Г/см; g12 —г с. г. р. друг от друга двух площадей сечений проводников.

238

Среднегеометрическое расстояние между площадями двух круглых, квадратных и кольцевых сечений равно расстоянию между их центрами; с. г. р. между площа­ дями одинаковых прямоугольников определяется по вспо­ могательным кривым и таблицам [Л. 9-1].

При наличии нескольких проводников на фазу необ­ ходимо подсчитывать с. г. р.каждого проводника от осталь­ ных, что получается сложным. Для большого количе­ ства проводников значения с. г. р. определяются по кри­ вым, таблицам и т. д.

При большом количестве проводников и сложной кон­ фигурации проводников с поворотами и пересечениями

мает ее постоянной. Аналитический расчет индуктивно­ стей с учетом неравномерности плотности тока относится

кнерешенным задачам.

Впромышленных сетях с низкими значениями coscp

нагрузок существенное значение имеет вторая слагающая часть потери напряжения Xsinq)0. Величина X практиче­ ски не зависит от сечения проводника, и попытки снизить потерю напряжения увеличением сечения проводника результатов не дают.

Характерным случаем является пуск двигателя с короткозамкнутым ротором при питании по воздушной линии, имеющей повышенное значение X (0,3—0,35 Ом/км в сетях до 1 000 В). Ве­ личина cos cp пускового тока составляет 0,3—0,35, что соответст­ вует sin ф = 0,955 -Ь 0,94. В результате двигатель мощностью Рг при пусковом моменте МП1 = 1,5 и пусковом токе, создающем по­ терю напряжения 50%, фактически сможет развить пусковой мо­ мент 1,5 -0,52 = 0,375 номинального. При начальном моменте со­ противления насоса 0,4 номинального двигатель не сможет развер­ нуться.

В то же время двигатель меньшей мощности, например Р2 — = 0,7 Р1 и МП2 = 1)5, при пуске создает потерю напряжения всего 35%, так что пусковой момент будет 1,5 -0,652 -0,7 = 0,444 по срав-

239