Файл: Лебедев, Н. Н. Электротехника и электрооборудование учеб. пособие [для монтаж. и строит. спец. техникумов].pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Подземные кабельные линии. По сравнению с воздушной линией

подача энергии подземным кабелем является более надежной. Вместе

с тем подземный кабель надежен только при условии полной его сох­

ранности: малейший прокол герметической оболочки кабеля (особенно

кабеля с бумажной пропитанной изоляцией) неизбежно влечет за со­

бой аварийный выход его из строя при эксплуатации. Поэтому необ­

ходимо правильно организовать хранение кабеля до его прокладки

(кабель поставляется

намотанным на деревянных барабанах). Концы

кабеля должны быть герметически заделаны. Если необходимо отре­

зать на барабане кусок кабеля, конец оставшегося кабеля должен быть

немедленно запаян

(или герметически закрыт каким-либо другим

способом).

Герметичность кабеля должна быть обеспечена и при его прокладке: на концах кабельной линии выполняют специальные концевые задел­ ки, а в наружных установках применяют концевые муфты; при не­ обходимости соединения концов кабеля эта операция производится в специальных кабельных муфтах. Выполнение концевых заделок и монтаж кабельных муфт, особенно у кабелей напряжением выше 1000 В, является ответственной операцией, требующей точного вы­ полнения правил, чистоты'и аккуратности. Эта работа поручается специально обученным электромонтерам — кабельщикам.

Трудоемкие земляные работы при прокладке подземных кабелей (рытье траншей, их засыпка и др.) производятся, как правило, меха­ низированным способом с использованием траншейных экскаваторов, бульдозеров и других строительных машин.

Кабельные траншеи делаются глубиной 800 мм, считая от планиро­ вочной отметки площадки. Ширина траншеи для одного кабеля 350— 400 мм, для двух кабелей 600 мм.

§16.7. Выбор сечения проводов по допустимому нагреву

идопустимой потере напряжения

Проектные организации, разрабатывающие проект организации строительства, рассчитывают и электрические сети для электроснаб­ жения строительной площадки, в том числе и временные.

Вместе с тем работникам стройки — строителям и монтажникам — в ряде случаев приходится на месте решать вопрос о выборе сечения проводов той или иной временной линии, не предусмотренной проек­ том, но необходимой для подачи электроэнергии к какому-либо строительному механизму или к временной осветительной установке.

Правильный выбор сечения проводов и кабелей имеет весьма существенное значение. Сечение проводов, с одной стороны, должно быть выбрано достаточным для того, чтобы потеря напряжения при передаче необходимой мощности не превосходила допустимых преде­ лов и чтобы провод не перегревался под действием проходящего по нему тока; с другой стороны, сечение проводов должно быть выбрано экономно с наименьшим расходом цветного металла. Перегрев прово­ дов током быстро приводит к выходу их из строя и перерыву в электро­ снабжении. Повышенная потеря напряжения и связанное с ней понн-

291

жение напряжения у электроприемников ухудшает их работу; вра­ щающий момент электродвигателей и световой поток электрических ламп резко уменьшается. Например, понижение напряжения против номинального на 10% уменьшает вращающий момент асинхронных двигателей на 19%, а световой поток ламп накаливания — на 30%. В результате строительные механизмы не могут нормально работать, освещенность рабочих мест падает, производительность труда рабочих снижается.

Далее приводятся наиболее простые способы выбора сечения про­ водов н кабелей для сетей напряжением 380/220 В.

Выбор сечения проводов производят: а) по допустимому нагреву

проводов током (иными словами по их пропускной

способности) и

б) по допустимой величине потери напряжения. И з

д в у х

в е л и ­

ч и н сечения, определенных по двум указанным факторам,

выбирают

большее с округлением его до ближайшего стандартного сечения. При этом для воздушных линий решающим фактором оказывается, как правило, допустимая потеря напряжения, а для переносных шлан­ говых кабельных линий, электропроводок и подземных кабельных линий небольшой протяженности определяющим признаком является их пропускная способность (по допустимому нагреву).

Поэтому выбор сечения рекомендуется для проводов воздушных линий определять сечение по допустимой потере йапряжеиия и потом проверять по допустимому нагреву; для установочных, изолирован­ ных проводов, шланговых и других кабелей— сначала определять сечение по допустимому нагреву и затем проверять на допустимую потерю напряжения.

Выбор сечения по допустимому нагреву (по пропускной способности) проводов

По пропускной способности проводов (по допустимому их нагре­ ву) сечение определяется или проверяется по таблицам допустимых длительных токовых нагрузок на провода и кабели, помещенным в Пра­ вилах устройства электроустановок (ПУЭ, гл. 1.3). Выдержки из этих таблиц применительно к сетям напряжением 390/220 В в условиях строительных площадок приведены в табл. 16.3.

Величина расчетного тока для линии, питающей отдельный трех­ фазный электродвигатель, например подвод электроэнергии к той или иной строительной машине с однодвигательным приводом, опреде­ ляется по формуле

1000 Р„ k.}

(16.1)

 

р1 73 Ul{ тц cos ф’

где / р — расчетный ток, А; Р„ — номинальная мощность электродвигателя, кВТ;

k,A— коэффициент загрузки двигателя, принимаемый равным

0,85-0,9;

Ua — номинальное напряжение двигателя (380 В);

292

Т а б л и ц а 16.3

Допустимые длительные токовые нагрузки на провода и кабели, А

3

2

я

IS

к

к

к

X

€2

ег

«2

О

2 , 5

4

6

1 0

1 6

25

35

50

70

95

1 2 0

Г о л ы е

пр о в о д а

во з д у ш н ы х л и н и й

м а р к и

м а р к и

А

П С

*

 

ю м и н и е - е )

а л ь н ы е )

( а л в ы

( с т

_

_

—

—

—

—

—

—

1 0 5

—

1 3 5

6 0

1 7 0

7 5

2 1 5

9 0

2 6 5

1 2 5

3 2 0

1 3 5

3 7 5

—

Ш л а н г о в ы е к а б е л и

и п р о в о д а

 

м а р о к К Р П Т ,

, М

К Р П Т Н ,

и Г Г

р к В В

К Р П Г ,

Ш Р П С

м а К Ш К Ш

 

 

д в у х -

т р е х -

т р е х ­

ж и л ь ­

ж и л ь -

ж и л ь ­

н ы е

н ы е

н ы е

 

 

6 к В

м е д н ы е ж и л ы

К а б е л и

с б у ­

м а ж н о й

и з о ­

л я ц и е й ,

п р о ­

кл а д ы в а е м ы е

вз е м л е ,

вт р а н ш е е

т р е х ­

ч е т ы -

р е х -

 

ж и л ь ­

 

ж н л ь -

н ы е

н ы е

д о

6 к В

1 0 0 0

В

 

а л ю м и н и е в ы е

У с т а н о в о ч н ы е п р о ­ в о д а м а р о к А П Р , А П В , П Р Г , А П П В ,

А П Н

О т к р ы т а я

с к р ы ­

п р о к л а д к а

т а я

 

 

п р о ­

 

 

к л а д к а

 

и л и

3

а л ю м и ­

п р о в о ­

д а

в

н и е в ы е м е д н ы е

т р у б е

а л ю м и ­ н и е в ы е

Ка б е л и

ма р о к

АВ Р Г ,

АНРГ

т р е х ­

жи л ь ­ н ы е

от к р ы ­ т а я

пр о ­

кл а д к а

ал ю м и ­

ни е в ы е

3 3

2 8

— —

 

2 4

3 0

1 9

1 9

4 3

3 6

3 8

3 2

4 1

2 8

2 7

5 5

4 5

—

—

4 6

3 9

5 0

3 2

3 2

7 5

6 0

—

6 0

6 5

6 0

8 0

4 7

4 2

9 5

8 0

9 0

8 0

9 0

7 5

1 0 0

6 0

6 0

1 2 5

1 0 5

1 2 0

1 0 5

1 1 5

1 0 5

1 4 0

8 0

7 5

1 5 0

1 3 0

1 4 5

1 2 5

1 3 5

1 3 0

1 7 0

9 5

9 0

1 8 5

1 6 0

1 8 0

1 5 5

1 6 5

1 6 5

2 1 5

1 3 0

ПО

2 3 5

2 0 0

2 2 0

1 9 0

2 0 0

2 1 0

2 7 0

1 6 5

1 4 0

—

—

2 6 5

2 2 5

2 4 0

2 5 5

3 3 0

2 0 0

1 7 0

—

—

3 1 0

2 6 0

2 7 0

2 9 5

3 8 5

2 2 0

2 0 0

П р и м е ч а н и я . 1.

Допустимые токовые нагрузки стальных

однопроволочных

проводов: ПСО-3,5 — 26 А, ПСО-4 —30 А, ПСО-5 — 35 А.

 

прокладываемых р

2. Допустимые нагрузки кабелей о пластмассовой изоляцией,

земле, незначительно отличаются от указанных для кабелей с бумажной изоляцией.

3. При прокладке 2— 3 кабелей в общей траншее при расстоянии между

кабеля­

ми 100 — 200 мм токовые

нагрузки, указанные в

настоящей

таблице, должны умень­

шаться на коэффициент: при 2 кабелях —0,9 —0,92;

при 3 кабелях —0,85 —0,87.

4. Для проводов и ответвлений кабелей, питающих электроприемники,

работаю­

щие в повторно-кратковременном режиме при сечении алюминиевых жил более

16 мм’ н

медных более 10 мм2, допустимые токовые нагрузки, указанные

в таблице,

повышаются

умножением на коэффициент 8,75,

где ПВ — продолжительность

включения,

%.

 

Т1Д — к. п. д. двигателя

(принимается равным 0,85—0,92, для

крановых двигателей 0,8—0,85);

 

 

 

 

cos ф — коэффициент

мощности двигателя (принимается равным

0,8—0,9, для

крановых двигателей —0,7—0,75).

 

 

Большие значения величин к. п. д. и коэффициента мощности при­ нимают для более крупных электродвигателей — порядка 30 кВт и выше.

Расчетный ток для линии, питающей электропривод строительной машины с многодвигательным электроприводом на переменном токе (например, башенные краны), приближенно определяется по аналогич­ ной формуле:

j ' __ 1000Рсумм

(16 2)

р1,73 Ua т]д cos ср’

где Рсумм — суммарная номинальная мощность всех электродвига­ телей машины, кВт;

293

k0 — коэффициент спроса, учитывающий разновременность ра­ боты электродвигателей машины (коэффициент спроса для одной машины), принимаемый равным 0,7—0,8.

Выбор сечения по допустимой потере напряжения

Потерей напряжения в трехфазной линии называют арифметиче­ скую разницу между линейными напряжениями в начале и в конце линии.

Норма допустимой потери напряжения при передаче электроэнер­ гии Правилами не установлена. Установлены лишь допустимые откло­ нения напряжения от номинального у различных электроприемников. Так, на зажимах электродвигателей эти отклонения от номинального напряжения, как правило, должны быть не более 5%, снижение напряжения у наиболее удаленных ламп освещения промышленных предприятий и общественных зданий, а также прожекторных устано­ вок должно быть не более 2,5% номинального напряжения, а у наи­ более удаленных ламп светильников наружного освещения и освеще­ ния жилых зданий — не более 5%.

Напряжения холостого хода источников питания (силовых транс­ форматоров и генераторов), как мы знаем, установлены более высо­ кими, чем напряжения приемников энергии (потребителей). Так, в сетях 380/220 В у трансформаторов (или генераторов), питающих эти сети, напряжение холостого хода составляет 400/230 В. Учитывая это обстоятельство и указанные выше нормы возможного понижения напряжения у потребителей энергии, допустимую потерю напряжения q t источников питания до потребителя — электроприемника в се4ях 380/220 В обычно принимают в размере 5,5—6,5%.

При этом, если питание к строительному механизму подается шланговым кабелем, присоединенным к воздушной линии (см., на­ пример, рис. 16.19), то допустимую потерю напряжения обычно при­ нимают для воздушной линии в размере 5—5,5%, а для шлангового кабеля — 0,5—1,5% (в зависимости от его длины) с тем, чтобы сум­ марная потеря напряжения не превышала указанных выше пределов.

Потеря напряжения в трехфазовой линии определяется формулой

AU = 1,73 II (r0 cos

ф + х0 sin ф),

 

(16.3)

где AU — потеря напряжения, В;

 

 

 

/ — ток в линии,

А;

 

 

 

I — длина

линии,

км;

сопротивление

одного провода,

г0 и х0 — активное и индуктивное

Ом/км;

 

мощности

электрической

нагрузки;

 

соэф — коэффициент

по ве­

sintp — тригонометрическая функция, " соответствующая

личине значению коэффициента мощности (cos

ф).

Таким образом,

потеря напряжения зависит как от активного,

так и от индуктивного сопротивления проводов линии.

Как известно из первой части учебника, индуктивное сопротивле­ ние проводника не зависит от его материала (за исключением стали) и

294

определяется главным образом его формой, в данном случае взаимным расположением проводов линии: чем меньше расстояние между про­ водами различных фаз, тем меньше их индуктивное сопротивление. Отсюда следует, что индуктивное сопротивление ВЛ составляет зна­ чительную величину, вполне сопоставимую с активным сопротивле­ нием, и поэтому его необходимо учитывать. В кабельных же линиях

ив электропроводках с малыми расстояниями между фазными жилами

ипроводами индуктивное сопротивление мало — много меньше ак­ тивного сопротивления — и поэтому в расчете кабельных линий (шланговых и других) небольшой длины и электропроводок величи­

ной х 0 можно пренебречь, что значительно упрощает приведенную выше формулу (16.3).

Воздушные линии с алюминиевыми проводами* с силовой (элект­ родвигатели) или смешанной нагрузкой на ее конце. Расчет потери напряжения такой линии производят по формуле (16.3). Если выра­ жение, стоящее в этой формуле в скобках, r 0 cos ср + х 0 sin ср обозна­ чить греческой буквой £ (дзета), то можно формулу (16.3) переписать в следующем виде:

AU = 1,73//£.

(16.4)

В табл. 16.4 приведены активные и индуктивные сопротивления голых алюминиевых проводов для воздушных линий напряжения 380/220 В, а также и вычисленные заранее для упрощения расчетов значения £ для тех же проводов при коэффициенте мощности ср, равном

0,7; 0,8; 0,9.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

16.4

Электрические характеристики алюминиевых проводов воздушных

 

линий напряжением 380/220 В

 

 

 

Марка

Активное

Индуктивное

Значение § == r„ c o s ф + х„ sin ф Ом/км

 

 

 

 

провода

сопротивле*

сопротивле­

cos ф — 0,7

COS ф га 0,8

 

ф =а 0, 9

ние, Ом/км

ние, Ом/км

COS

А - 1 6 ..............

1,98

0,36

1,54

1,80

1,94

А- 2 5 ..............

1,28

0,35

1,15

1,23

 

1,30

А - 3 5 ..............

0,92

0,34

0,89

0,94

0,98

А-5 0 ..............

0,64

0,33

0,68

0,71

0,72

А - 7 0 ..............

0,46

0,32

0,55

0,56

0,55

А- 9 5 ..............

0,34

0,31

0,46

0,46

0,44

А-120 . . . .

0,27

0,30

0,40

0,40

0,37

А-150 . . . .

0,21

0,29

0,34

0,34

0,31

П р и м е ч а н и е . Индуктивное сопротивление указано

для среднего расстояния

между проводами в линиях 380/220 В— 600 мм.

 

 

 

Во многих случаях потерю напряжения удобнее определять в про­ центах и вести расчет не по току /, а по величине передаваемой мощ­ ности Р, кВт.

* Стальные провода используют преимущественно в сетях напряжением вы­ ше 1000 В и поэтому здесь не рассматриваются.

295

Смотрите также файлы