Расчет и выбор электропроводок силового электрооборудования и электроосвещения

2.8 Расчет и выбор электропроводок силового электрооборудования и электроосвещения

Электропроводкой называется совокупность проложенных по трассе изолированных проводов всех сечений, кабелей сечением до 16 мм² со всеми относящимися к ним конструкциями и деталями, предназначенными для их прокладки, крепления и защиты.

Для выполнения электрических сетей рекомендуется применять провода и кабели с алюминиевыми жилами. Выбор марок проводов и кабелей и способов прокладки сети следует осуществлять с учетом пожаро- и электробезопасности помещений, а также требований соответствующих стандартов и технических устройств на кабели и провода. При наличии нескольких условий, характеризующих окружающую среду помещений, электропроводка должна удовлетворять всем требованиям.

Выбор кабелей для силовых электроприемников.

Для питания электроприёмников принимаем кабель с алюминиевыми жилами АВВГ и медными жилами КРПГ для подключения кормороздатчика КЭС – 1.7.

Расчет сечений кабелей.

Задачей расчета электропроводок является выбор сечений проводников. При этом сечения проводников любого назначения должны быть наименьшими и удовлетворять следующим требованиям:

а) допустимому нагреву;

б) электрической защиты отдельных участков сети;

в) допустимым потерям напряжения;

г) механической прочности.

В отношении механической прочности выбор сечений сводится к просто выполнению нормативных требований ГОСТ30331.1–15. В нем приведены минимальные сечения проводников, которые могут быть использованы при выборе электропроводок в здании.

В нашем случае для стационарных электроустановок кабели и провода для силовых и осветительных сетей должны иметь сечение не менее 2,5 мм².

При расчётах необходимо обеспечить выполнение двух условий:

а) нагрев проводника не должен превышать допустимых нормативных значений:

, (62)

где I_дл – длительный расчетный ток электроприемника или участка сети, А;

K_t – нормативный коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды;

, (63)

где t_нор.пр – нормативная температура проводника до которой нормируются длительно допустимые токи для проводов и кабелей;

t_нор.ср – нормативная температура среды, где прокладывается проводник.

K_п – поправочный коэффициент, зависящий от числа рядом проложенных одновременно работающих кабелей;

б) при возникновении ненормальных режимов и протекании сверхтоков проводник должен быть отключен от сети защитным аппаратом:

, А (64)

где I_защ. – ток защиты аппарата, А;

K_защ. – коэффициент кратности, характеризующий отношение между допустимым током проводника и током защиты аппарата (для невзрыво-, непожароопасных помещений К_защ=0.33);

Выбранное сечение проводника проверяем по допустимой потере напряжения, которая в конце участка линии не должна превышать 4%.

, (65)

где Р – мощность на участке, кВт

l – длинна линии, м

с – коэффициент зависящий от материала жилы, рода тока, значения напряжения и системы распределения электроэнергии (для трёхфазной сети с нулевым проводом напряжением 380/220В выполненной алюминиевым проводом с=46, медным с=77);

F – площадь сечения токопроводящих жил, мм²

Рассчитываем сечение кабеля для силовой цепи электродвигателя навозоуборочного транспортёра ТСН – 160.

Определяем допустимый ток проводника.

а). По условию нагревания длительным расчетным током:

А

б). По условию соответствия сечения проводника выбранному току срабатывания защитного аппарата:

А

По таблице ПУЭ выбираем сечение кабеля по наибольшему току.

Iдсп>Iпр, (66)

19А>10.74 А

Сечение нулевого рабочего и нулевого защитного проводника выбираем равными сечению токопроводящих жил. Принимаем кабель АВВГ5х2.5. Проверяем выбранное сечение проводника по допустимой потере напряжения:  < 4%

Следовательно, сечение кабеля выбрано правильно.

Аналогично производим выбор сечений кабелей для остальных участков электропроводок, а данные по выбору сводим на принципиальную схему распределительной сети.

Выбор сечения кабелей для осветительной сети.

Составляем расчётную схему сети.

Расчётное значение сечения проводника на участке:

 (67)

где S – сечение проводов участка, мм²;

УМ = ∑Р·l – сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт·м;

Уб·m – сумма моментов всех ответвлений с числом проводов, отличающихся от числа проводов рассчитываемого участка, кВт·м;

б – коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов рассчитываемого участка и в ответвлениях;

С – коэффициент зависящий от материала проводов, системы и напряжения сети,

ДU – допустимая потеря напряжения, % от U_н. Согласно ПУЭ принимаем допустимые потери напряжения ДU = 2.5%.;

Р – мощность в рассматриваемой точке, кВт

l – длина участка, м.

Определяем расчетное сечение проводника на участке 0–1:

 (67)

Подставляя численные значения в формулу, получаем сечение расчётного участка м².

С учётом механической прочности принимаем ближайшее, стандартное большее сечение S_0-1= 2.5 мм²

Приняв для люминесцентных одноламповых светильников соsц_л.л.1=0.9, двухламповых соsц_л.л.2=0.94, для ламп накаливания cosц_л.н=1.0

Определим коэффициент мощности на участке 0–1:

, (69)

Определяется расчетный ток на участке 0–1:

 (70)

Проверяется выбранное сечение на нагрев. Длительнодопустимый ток для данного сечения . Тогда:

 (71)

Условие выполняется

Определяется действительная потеря напряжения на участке 0–1:

 (72)

Произведём расчет сечения на самой протяжённой и нагруженной линии:

С учетом механической прочности принимаем кабель марки АВВГ сечением 2.5 мм².

Расчетный ток на участке:

Тогда

Определяется действительная потеря напряжения на участке 1–5

Общая потеря напряжения в конце первой групповой линии

 (73)

Для остальных групповых линия сечение определяется аналогично результаты сносим в таблицу 2.8

Таблица 2.8. Результат расчета осветительной сети

2.9 Расчет низковольтных сетей и выбор трансформаторных подстанций

Расчет наружных электрических сетей и трансформаторных подстанций СПК «Первое Мая» произведем для подстанции, которая непосредственно запитывает здание свинарника-откормочника.

Проектирование линий электропередач напряжением 0.38/0.22кВ выполняем на основании энергоэкономического обслуживания потребителей.

Пользуясь сведениями о потребителях электроэнергии производственного сектора устанавливаем расчетные мощности на вводах. Так как объекты используют максимум мощности в дневное время, расчет ведем по максимуму дневной нагрузки. Некоторые объекты имеют вечерний максимум больше дневного, для этих объектов расчет производим по большему максимуму. Численные значения расчетных мощностей принимаем согласно РУМа, а для свинарника-откормочника на 600 голов принимаем за расчетную мощность-мощность ввода. Данные о мощностях объектов сносим в таблицу 2.9.

Таблица 2.9. Расчетные мощности объектов