Выбор сечения проводов

Провода выбирают на основе трех основных расчетов:

1. расчет проводов на нагрев;

2. по падениям напряжения;

3. по механической прочности.

Расчет проводов на нагрев:

Расчет на нагрев преследует цель подбора сечения проводов, при котором не происходит нагрев проводов выше допустимого (для пластмассовой изоляции допустимый предел t = 70 ^оС, с резиновой изоляцией – 55 ^оС).

Расчет на нагрев различных элементов обычно проводится на основании уравнения теплового баланса, т.е. энергию, нагревающую элемент приравнивают энергии, отдаваемой элементом в окружающую среду. Для электрических проводов энергия, разогревающая провод, может быть подсчитана по формуле Джоуля-Ленца. Энергия, отдаваемая в окружающую среду, - по известной формуле теплоотдачи.

,

где - коэффициент теплоотдачи поверхности;

F – площадь поверхности;

T – температура.

Площадь поперечного сечения проводов может рассчитываться на основе приведенного уравнения.

Однако, для упрощения расчетов принята более простая, табличная форма подбора сечений проводов по величине допустимого тока и известных (задаваемых) параметрах: материал провода, вид прокладки проводов, окружающая среда жил провода (изоляция или воздух), влияние соседних жил проводов.

Допустимый ток (Iд) обычно рассчитывается по предварительно выбранному предохранителю, защищающему цепь с выбираемыми проводами от короткого замыкания.

Iд = Iп*1,25. Здесь Iп – ток выбранного стандартного плавкого предохранителя; 1,25 – коэффициент, обеспечивающий перегорание в первую очередь предохранителя, а не проводов.

Расчет проводов по падениям напряжения:

Расчет по падениям напряжения преследует цель подбора сечений проводов, отвечающих нормам качества электроэнергии, подаваемой к потребителям.

Рассмотрим магистраль питания потребителей (условно показаны как лампочки на схемах). На каждом участке магистрали, характеризующимися длинами: L₁, L_2, L_3, L₄, протекают токи, соответственно I₁, I₂, I₃, I₄ (в зависимости от мощности каждого конкретного потребителя).

Cумма падений напряжений на всех участках магистрали может быть подсчитана по формуле:

Расчет проводов по механической прочности:

Провода по механической прочности могут быть рассчитаны по формулам сопромата или теории упругости.

На практике расчет по механической прочности обычно сводится к сравнению выбранных сечений проводов с минимально допустимыми сечениями в каждом конкретном случае материала и способа прокладки провода. Минимально допустимые сечения проводов для разных конкретных случаев при этом сводятся в таблицы.

На основании расчета установлено, что провода, прокладываемые внутри помещений должны отвечать требованиям механической прочности: алюминиевые - сечения не ниже 2,5 кв.мм., медные – не ниже 1,5 кв.мм. Для проводов воздушных линий обычно устанавливается, чтобы алюминиевые провода были сечением не ниже16 кв.мм, медные – не ниже 6 кв.мм.

Дата добавления: 2014-01-06