Файл: Введение Целью курсового проекта является проектирование части системы внутреннего электроснабжения предприятия.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 98
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
5 Выбор питающих кабелей
Кабель - конструкция из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников (жил), или оптических волокон, заключённых в оболочку. Кроме жил и изоляции кабель может содержать экран, сердечник, заполнитель, стальную или проволочную броню, металлическую оболочку, внешнюю оболочку. Для предотвращения путаницы типы кабелей определяются по их функциональному предназначению: силовые, монтажные, сигнальные.
Силовыми кабелями принято называть те, по которым пущен трехфазный ток. Они прокладываются между распределительными щитами, а также используются для подключения электрических машин - генераторов или асинхронных двигателей. Для бытовых электрических сетей межфазное напряжение в них равно 380В. При невозможности прокладки воздушных электрических линий используются кабели с напряжением от 1 до 35 кВ. В исключительных случаях по силовому кабелю пускается магистральный электрический ток до 220 кВ - такой используется, например, для подачи электроэнергии в Крым по дну Керченского пролива.
Монтажные кабели используются для прокладки бытовой электрической проводки, по которой течет однофазный ток напряжением в 220 В, состоят из трех проводников, сечение одного из которых в два раза меньше, чем остальных – он предназначен для подключения к заземляющему контуру.
Сигнальные кабели используются для передачи управляющих сигналов, которые имеют электрическую природу.
Конструкция кабеля состоит из двух элементов:
1)Токопроводящих жил – медных или алюминиевых, одинарных или состоящих из нескольких проводников, покрытых диэлектрическим материалом. Токопроводящие жилы могут быть собраны в пакеты, которые, в свою очередь, имеют оболочку из диэлектрика, свинца или алюминия.
2)Внешней диэлектрической оболочки.
Одинарные проводники используются в кабелях, сила тока в которых не превышает 25 А. Многожильные имеют большую электрическую прочность при меньшей площади сечения за счет взаимной компенсации поверхностных токов, которые приводят к нагреву, плавлению и последующему физическому обрыву. Кроме того, пакет из множества проводников более гибок, его легче прокладывать, поскольку допустимый радиус изгиба кабеля (не приводящий к разрушению слоя внутренней изоляции) меньше.
Алюминий имеет большее, чем медь, удельное сопротивление (0,028 и 0,017 Ом/мм
2) и более низкую температуру плавления (соответственно 660 и 1085 0С). Поэтому для получения одной и той же электрической прочности алюминиевые жилы должны быть в два раза толще, что не особенно существенно при токах до 16 А и является решающим фактом в пользу выбора медных при больших нагрузках в сети.
Экран кабеля - внешняя оболочка - играет роль не только диэлектрической, но и физической защиты. Поэтому те, что эксплуатируются в неблагоприятных условиях, например, прокладываются в земле или там, где возможно их повреждение механизмами или инструментами, снаружи обматываются металлической лентой и называются бронированными. Их экран состоит из трех слоев:
1)Подушка - волокнистые материалы, пропитанные битумом. Служит для защиты от повреждения изоляции токопроводящих жил краями ленты брони.
2)Металлической (стальная или медная) ленты - броневая защита.
3)Покров – битумные составы или полиэтиленовый защитный шланг.
Тип используемого диэлектрика напрямую зависит от напряжения в сети.
Полимеры - полиэтилен и поливинилхлорид (ПВХ). Дешевые, легкие, гибкие. Допускают диффузное проникновение паров воды, поэтому не используются для изоляции токоведущих жил кабелей, работающих в условиях постоянной влажности. Полиэтилен поддерживает горение, а ПВХ - нет. Диэлектрические свойства сохраняют до напряжения в сети, равного 5 кВ.
Техническая резина - материал, абсолютно не пропускающий влагу. Диэлектрические свойства сохраняются до напряжения 10 кВ. Стойка ко всем видам механических нагрузок, не распространяет горения. Однако начинает разрушаться при температуре жилы более 70 0С. Также склонна к старению, в результате которого кристаллизуется и становится хрупкой. Его ускоряет ультрафиолетовое излучение и озон.
Электротехническая бумага. Имеет неплохие диэлектрические качества, которые можно усиливать, увеличивая количество слоев изоляции. Кабели с бумажной изоляцией работают в сетях с напряжением до 35 кВ. Главным недостатком является гигроскопичность, для его ликвидации бумагу пропитывают техническими маслами или компаундами, а токоведущие жилы дополнительно защищают свинцовыми или алюминиевыми оболочками. Еще одной особенностью является то, что объединение токоведущих жил с бумагой воспроизводит конструкцию конденсатора переменного тока.
Показатели пожаробезопасности кабелей обозначаются следующими индексами:
1."нг" - обозначает нераспространение горения по кабельным коммуникациям при прокладке кабелей в пучках с высокой концентрацией горючей массы;
2.LS (lowsmoke) - пониженное выделение дыма, коррозионноактивных и опасных для здоровья продуктов горения;
3.HF (halogenfree) - низкая дымообразующая способность и пониженная кислотность газов, выделяемых при горении по сравнению с кабелями c индексом LS;
4.FR (fireresistance) - функционирование кабелей при пожаре не менее 180 минут;
5.LTx (lowtoxic) - применение изоляционных материалов с низкой токсичностью продуктов горения (с меньшей токсичностью и меньшей оптической плотностью, что позволяет снизить опасность при эвакуации людей из горящих помещений).
Выбор кабелей, питающих цеха и электроприемники следует производить по допустимому нагреву длительным током.
Сечение проводов линий электропередачи должно быть таким, чтобы:
1) провода не перегревались при любой нагрузке в нормальном рабочем режиме;
2) потеря напряжения в линиях не превышала установленные пределы;
3) плотность тока в проводах соответствовала экономической.
При выборе марки кабеля следует руководствоваться современными тенденциями рынка. Предпочтение рекомендуется отдавать не распространяющим горение медным кабелями с низким уровнем дыма.
При выборе проводника по нагреву должно соблюдаться условие:
| | (5.1) |
Выбираем кабель ВВГ-нг-LS (4x95) для главного корпуса с предельно допустимым током 240 A.
Проверим правильность выбора кабеля по условию (5.1):
Максимальный ток не превышает значение предельно допустимого тока, значит кабель выбран верно.
Выбираем кабель ВВГ-нг-LS (4x2,5) для заводоуправления с предельно допустимым током 28 A.
Проверим правильность выбора кабеля по условию (5.1):
Максимальный ток не превышает значение предельно допустимого тока, значит кабель выбран верно.
Выбираем кабель ВВГ-нг-LS (4x4) для
блока склада с предельно допустимым током 37 A.
Проверим правильность выбора кабеля по условию (5.1):
Максимальный ток не превышает значение предельно допустимого тока, значит кабель выбран верно.
Выбираем кабель ВВГ-нг-LS (4x1,5) для электромонтажного цеха с предельно допустимым током 21 A.
Проверим правильность выбора кабеля по условию (5.1):
Максимальный ток не превышает значение предельно допустимого, значит кабель выбран верно.
Представим выбранные кабели для цехов в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Питающие кабели к цехам.
№ | Цех | Расчётный ток, А | Марка кабеля | Номинальный ток кабеля, А |
1 | Главный корпус | | ПвБВнг(А)-LS (3x50) | 240 |
2 | Заводоуправление | | ПвБВнг(А)-LS (3x50) | 240 |
3 | Склад | | ПвБВнг(А)-LS (3x50) | 240 |
4 | Электроремонтный | | ПвБВнг(А)-LS (3x35) | 210 |
Расчетный ток, потребляемый электроприемниками электроремонтного цеха, определяется по формуле:
| (5.2) |
Реактивная мощность, потребляемая электроприемниками, определяется по формуле:
| (5.3) |
Определим реактивную мощность, потребляемую электроприемниками, для каждого электроприемника по формуле (5.3):