Пример расчёта кабельной линии трехфазной системы токов напряжением 380/220 В

Пример 2. Рассчитать кабельную линию трехфазной системы токов напряжением 380/220 В, предназначенную для питания силового распределительного щита строительства жилого дома. Расчетная нагрузка щита 78 кВт яри cosφ=0,75, протяженность линии 110 м.

Решение

1. Определим расчетный ток нагрузки:

2. По таблице допустимых токовых нагрузок на кабели с медными жилами в столбце четырехжильные кабели до 1000 В выбираем медный кабель сечением 315 мм². Длительно допустимый ток для этого кабеля I_д = 175 А. Так как Iд>Iр, то по условию нагрева кабель подходит.
3. Проверим выбранный кабель на потерю напряжения:

где r₀ = 0,514 Ом/км; x₀ = 0,35 Ом/км — для всех сечений кабельных линий напряжением до 1000 В.

Допустимая потеря напряжения в силовых низковольтных сетях U_д≤5%. В нашем случае ΔU<ΔU_д, следовательно, по потере напряжения выбранное сечение кабеля подходит.

Рассмотрим частные случаи расчета трехфазных линий. В ряде случаев при определении потери напряжения на трехфазной линии зависимость (смотрите формулу выше) может быть упрощена, а именно, если:

1. линия выполнена проводом одного и того же сечения и материала; в этом случае r₀ и х₀ постоянны. Тогда формула приобретает вид

2. линия выполнена по условиям предыдущего случая, но x₀ можно пренебречь из-за малости или если все нагрузки активные, тогда

ΔU%=10⁵/U²_N*r₀Σp’l,

где р’, q’ — мощности в ответвлениях; l — длина от начала линии до соответствующего ответвления.

При расчете сетей, к которым подключены электроприемники, имеющие cosφ<1, следует учитывать индуктивное сопротивление линии, чтобы избежать ошибки в сторону уменьшения потери напряжения по сравнению с имеющейся на линии.

Ошибка растет с увеличением сечения проводов и уменьшением cosφ.

Практика показывает, что индуктивным сопротивлением проводов линии можно пренебрегать в случаях:

1. воздушной сети при cosφ близким к единице;
2. кабельных линий при cosφ≥0,95 и при сечении медных жил ≤ 35 мм²;
3. внутренних сетей напряжением до 1000 В, выполненных шнуром или проводами в трубах, а также сетях, выполненных проводом до 6 мм² на роликах и предназначенных для питания мелких электродвигателей.

Экономическая плотность тока

Если данная линия напряжением свыше 1 кВ строится для постоянного электроснабжения (т. е. на срок ≥ 6 лет), то сечение ее проводов должно быть проверено по экономической плотности тока, для чего служит следующее соотношение:

S> I_р/j_э
где I_р — расчетный ток в линии, А; j_э — нормированное значение экономической плотности тока, А/мм² (для условий работы данной линии выбирается по таблице, имеющейся в Правилах устройство электроустановок (ПУЭ 3-37).

По экономической плотности не проверяются сети промышленных предприятий напряжением до 1 кВ, сети временных сооружений, сборные шины и т. п.

«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков