3.5 Wyznaczanie przekroju przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą i obciążalność zwarciową
Dobór przekroju przewodów ze względu na obciążalność prądową długotrwałą Iz polega na wyznaczeniu z tablic obciążalności przewodów dla określonych typów przewodów warunków ich ułożenia i odpowiednich warunków środowiskowych , przy spełnieniu warunku :
Iz ³ IBm
Ibm – obliczeniowy prąd szczytowy.
Dotyczy to przewodów zasilających odbiorniki z obciążeniem o stałej wartości (praca ciągła S1).
Przy obciążeniu dorywczym (S2) przewód o obciążalności Iż może być obciążony prądem Izd według wzoru
Izd= Kd *Iz Kd=
x- etd*T
td – czas trwania obciążenia dorywczego
T- cieplna stała czasowa przewodu
Przy obciążeniu przerywanym (S3) przewody mogą być obciążone prądem
IZp= kp*Iz
kp , kd – współczynniki dla różnych przekrojów przewodów , dla wybranych czasów td i tp (przepisy budowy urządzeń elektroenergetycznych)
Jeżeli przewody są użytkowane trwale w temperaturze otoczenia V0’ innej od obliczeniowej temperatury otoczenia V0 to ich obciążalność prądowa długotrwała Iz' może być obliczona według wzoru
Iz= Iz
Przykład doboru przekroju kabla:
Dwiema liniami kablowymi łączącymi dwie rozdzielnice 6kV przesyłana jest moc 4,8 MWA Moc zwarcia na szynach A wynosi 200MVA czas trwania zwarcia 0.5 s współczynnik kc = 1.05 kable aluminiowe rdzeniowe ułożone są w ziemi równolegle obok siebie w odległości 30 cm . Dobrać przekroje kabli
4.8MVA
Sz=200MVA
Rozwiązanie:·
1. Prąd płynący w dwóch kablach
IBm===462A
2. Prąd płynący w jednym kablu
IBm==231A
3.Z tabeli obciążalności (podane niżej )odczytujemy , że dla kabla AKFtA 3*150mm2 prąd Iz=290A
4. Z tabeli współczynników poprawkowych (dla kabli ułożonych równolegle) odczytujemy kg=0.9
5. Obciążalność prądowa długotrwała przy uwzględnieniu współczynnika kg
Iż=290*0.9=261A
6. Sprawdzamy warunek doboru
Iz³IBm
261A>231A
Dobór na obciążalność prądową długotrwałą prawidłowy.
7. Z tabeli temperatury granicznej przewodów i kabli odczytujemy temperaturę na warunki zwarciowe.
Dla kabli o izolacji papierowej i napięciu znamionowym do 6kv temperatura graniczna dopuszczalna długotrwale Vdd = 700C temperatura graniczna dopuszczalna przy zwarciu Vdz =2000C
8.Z tabeli obciążalności zwarciowej jednosekundowej odczytujemy gęstość dopuszczalną jednosekundowego prądu zwarciowego J1s=89A/mm2
9.Prąd zwarciowy
Ip=
8. Przekrój na warunki zwarciowe
S=== 161mm2
9. Uwzględniając warunki zwarciowe dobieramy kable o przekroju o stopień większym a więc AKFtA 3*185mm2
Obciążalność długotrwała przy prądzie przemiennym kabli elektroenergetycznych trójżyłowych o napięciu znamionowym 6 i 10 kV o izolacji papierowej lub poliwinitowej, ułożonych pojedynczo bezpośrednio w ziemi, o obliczeniowej temperaturze otoczenia +20 oC.
Przekrój znamionowy
Kable o napięciu 6 kV
Kable o napięciu znamionowym 10 kV
O izolacji papierowej rdzeniowej, opancerzone lub nie opancerzone i o:
- powłoce ołowianej osłonie włóknistej lub poliwinitowej
- powłoce aluminiowej z osłoną polwinitową
O izolacji i powłoce polwinitowej
Z żyłą ochronną lub opancerzone, z osłoną polwinitową
O izolacji papierowej rdzeniowej, o powłoce ołowianej opancerzone lub nie opancerzone z osłoną włóknistą lub polwinitową
Z żyłami miedzianymi
Z żyłami aluminiowymi
Mm2
A
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
75
100
125
155
190
230
275
315
360
405
470
60
78
180
220
250
290
325
375
56
68
88
105
135
160
225
260
310
355
66
86
115
165
200
270
300
350
410
51
110
130
195
215
280
330
Obciążalność długotrwała kabli o powłoce aluminiowej opancerzonych z osłoną polwinitową jest mniejsza o 5% od wartości podanych w tablicy
Współczynniki poprawkowe do tablic obowiązujące przy równoległym ułożeniu bezpośrednio w ziemi do 10 kabli w jednej warstwie i ponad 10 do 20 kabli w dwóch warstwach
Liczba kabli ułożonych równolegle
Odległość między sąsiednimi kablami w świetle w mm
400
2
3
4
5
6
7 lub 8
9 lub 10
11 lub 12
13 lub 14
15 lub 16
17 lub 18
19 lub 20
0.86
0.78
0.73
0.69
0.67
0.63
0.60
0.52
0.50
0.48
0.47
0.46
0.88
0.82
0.77
0.74
0.72
0.66
0.57
0.54
0.53
0.51
gselectro.eu