電纜和電線截面的選擇:通過加熱、通過電流、通過電壓損耗
電線和電纜的橫截面是根據允許的加熱來確定的,同時考慮到正常和緊急模式,以及各條線路之間電流的不均勻分佈,因為加熱會改變電線的物理特性,增加其電阻,增加無用的消耗電能使導電部件發熱並縮短絕緣的壽命。過熱會對絕緣和接觸連接造成危險,並可能導致火災和爆炸。
電纜及電熱絲截面的選擇
從允許加熱的條件中選擇橫截面減少到使用長期允許電流負載 Id 的相關表格,其中導體被加熱到實踐確定的最大允許溫度,以防止過早絕緣層的磨損,保證導線連接點可靠接觸,消除Id≥Ip時出現的各種緊急情況,Ip——額定負載電流。
選擇電纜橫截面時的間歇性間歇性負載將重新計算為減少的連續電流
其中 Ipv 是接收器的關閉模式電流與 PV 激活的持續時間。
在選擇電線電纜的截面時,應考慮到在相同的加熱溫度下,截面較大的導線的允許電流密度應較小,因為它們的截面增加到更多 -冷卻表面的生長程度大(見米飯。1)。為此,為節約有色金屬,往往選擇兩根或兩根以上截面較小的電纜,而不是一根截面較大的電纜。
圖 1. 允許電流密度與戶外三芯電纜中銅導體橫截面的依賴關係圖,電壓為 6 kV,浸漬紙絕緣,通過電流加熱至 + 65 °C 的溫度+25 «C 的空氣溫度。
根據相關表格,根據允許發熱條件最終選擇電線和電纜時,不僅要考慮線路的估計電流,還要考慮敷設方法、電線材料和環境溫度。
根據允許的長電流加熱條件選擇的電壓高於 1000 V 的電纜線路,還檢查短路電流的加熱情況。如果電壓高達 10 kV 的浸漬紙絕緣電纜的銅和鋁導體溫度超過 200°C,電壓為 35-220 kV 的電纜溫度超過 125°C,它們的橫截面會相應增加。
電壓高達 1000 V 的內部電網的電線和電纜的橫截面與線性保護設備(熔斷器和斷路器)的開關能力相協調,因此不等式是合理的 Azd / Azc h,其中 kz -導線允許的長期電流與標稱電流或保護裝置電流Azs的倍數(從 PUE).不滿足上述不等式則強制選擇的主截面相應增加。
電壓損失電纜和電線橫截面的選擇
必須檢查受熱條件選擇的電纜和導體的橫截面與保護裝置的開關能力相一致的相對線性電壓損失。
其中 U 是電能源的電壓,Unom 是接收器連接點的電壓。
電機端電壓與標稱電壓的允許偏差不應超過±5%,在某些情況下可達±10%。
在照明網絡中,最遠距離的內部工作照明燈和外部照明的投影儀裝置的電壓降不應超過燈標稱電壓的 2.5%,對於外部和應急照明燈 - 5%,以及在網絡中電壓 12.,. 42V — 10%。更大的電壓降低會導致工作場所的照明顯著降低,導致勞動生產率下降,並可能導致無法保證氣體放電燈點亮的情況。通常,燈的最高電壓不應超過其標稱值的 105%。
不允許將內部供電網絡的電壓增加到超出規範規定的範圍,因為這會導致電能消耗顯著增加,降低電源和電氣照明的使用壽命設備,有時會導致產品質量下降。
米。 2、三相三向線路選擇電纜、電線截面時電壓損失的計算:a-線路末端有一個負載,b-有幾個分佈負載。
檢查末端有一個負載的三相三線線路的導線橫截面(圖 2,a),以額定電流 Azp 和功率因數 cos phi 為特徵,用於相對線性電壓損耗,執行如下:
其中Unom為網絡標稱電壓,V、Ro、Xo分別為一公里線路的有功電阻和感性電阻,取自參考表,Ohm/km,Pp為負載的計算有功功率, 千瓦; L為線路長度,km。
對於恆截面的無分支主三相三線線路,承載沿其分佈的負荷為額定電流 Azstr1,AzR2,...,Azr 和相應的功率因數 cos phi1,cos phi2,...,cos phi 距離電源 L1、L2、…、Ln(圖 2,b)處的距離,最遠接收器的相對線性電壓損耗:
其中 PRi 有功功率——計算出的第 i 個負載遠離電源,距離為 L。
如果計算出的相對電壓損耗 dU 會高於允許的規範,則需要增加所選部分以確保該值的歸一化值。
對於小截面的電線電纜,電感電阻Xo可以忽略不計,大大簡化了相應的計算。在室外照明的三相三線配電網絡中,長度相差很大,必須注意正確加入等距照明燈具,否則 電壓損失 在各相上分佈不均勻,與標稱電壓相比可以達到百分之幾十。

室外照明等距照明燈具開啟方案:a——正確,b——錯誤
為經濟電流密度選擇電纜橫截面
電線電纜截面的選擇,如果不考慮經濟因素,會導致線路中電能的大量損失和運營成本的顯著增加。出於這個原因,具有相當長的內部電源的電網的電線橫截面,以及在最大負載下使用大量小時數運行的網絡 -Tmax > 4000 h - 必須至少負責確定資本成本和運營成本之間最佳比率的推薦經濟電流密度,其定義如下:
其中 Azr——線路的標稱電流,不考慮故障和維修情況下的負載增加,Jd——基於 8-10 年內資本成本償還的經濟電流密度。
預期的經濟橫截面四捨五入到最接近的標準,如果結果超過 150 平方毫米,一根電纜線被兩根或更多根總橫截面與經濟線對應的電纜代替。使用橫截面小於 50 mm2 的低變化負載電纜 不推薦。
電壓高達 1000 V 的電纜和電線的橫截面,最大負載使用小時數 Tmax <4000 … 5000 h 以及相同電壓接收器的所有分支,照明裝置的電網,臨時結構根據經濟電流密度,不選擇使用壽命短至3-5年的結構。
在三相四通網絡中,不計算中性導體的截面,但至少取主要導體所選截面的 50%,在為氣體放電燈供電的網絡中,這會導致出現更高的電流諧波,與主線相同。