Краткие теоретические сведения
Практическая работа №4
«Расчёт и выбор сечения проводников по нагреву электрическим током»
Учебная цель: закрепить навыки методики выбора марки и сечения проводников с учётом технологического процесса и условий окружающей среды.
Перечень оборудования, аппаратуры, материалов и их характеристики: методические указания по выполнению практической работы; индивидуальное задание, справочная литература, калькулятор; карандаш; шариковая ручка; линейка.
Порядок выполнения работы
1 Прочитать методические указания.
2 По справочной литературе определить и записать в отчёт технические характеристики электродвигателя (индивидуальное задание таблица1).
Таблица 1 Индивидуальное задание
| № | Марка двигателя | Длина питающей линии l, км | Режим работы | Способ прокладки |
| 1 | 4А112М2У3 | 0,20 | длительный | открыто |
| 2 | 4А132М2У3 | 0,05 | ПВ = 10% | открыто, в трубе |
| 3 | 4А160S2У3 | 0,06 | длительный | скрыто, в трубе |
| 4 | 4А180S2У3 | 0,30 | ПВ = 15% | в земле |
| 5 | 4А160М4У3 | 0,08 | длительный | открыто |
| 6 | 4А180М4УЗ | 0,10 | длительный | открыто, в трубе |
| 7 | 4А200L4У3 | 0,09 | длительный | скрыто, в трубе |
| 8 | 4А225М6У3 | 0,02 | длительный | в земле |
| 9 | 4А250М6У3 | 0,07 | ПВ = 45% | открыто |
| 10 | 4А315М10УЗ | 0,04 | Длительный | открыто, в трубе |
| 11 | 4А4250М6У3 | 0,03 | ПВ = 20% | скрыто, в трубе |
| 12 | 4А355М6У3 | 0,05 | ПВ = 25% | в земле |
| 13 | ВАО92-2 | 0,03 | Длительный | открыто |
| 14 | ВАО92-6 | 0,25 | Длительный | открыто, в трубе |
| 15 | ВАО92-4 | 0,08 | Длительный | скрыто, в трубе |
| 16 | ВАО72-6 | 0,06 | Длительный | в земле |
| 17 | ВАО72-8 | 0,25 | Длительный | открыто |
| 18 | ВАО91-4 | 0,04 | Длительный | открыто, в трубе |
| 19 | 4А355М8 | 0,35 | ПВ = 12% | скрыто, в трубе |
| 20 | ВАО91-6 | 0,15 | Длительный | в земле |
| 21 | ВАО82-4 | 0,20 | Длительный | открыто |
| 22 | 4А355М10 | 0,12 | ПВ = 30% | открыто, в трубе |
| 23 | 4А315S12 | 0,04 | ПВ = 22% | скрыто, в трубе |
| 24 | 4А355М12 | 0,03 | ПВ = 20% | в земле |
| 25 | 4А200L8 | 0,08 | ПВ = 45% | в земле |
|
|
|
3 Рассчитать по исходным данным рабочий ток электродвигателя:
3.1 Для продолжительного режима, по формуле, А:
(1)
где Рном. - номинальная мощность электродвигателя, кВт.; cos γ - коэффициент мощности двигателя;
η - КПД двигателя.
3.2 
для электродвигателей, работающих в повторно - кратковременном режиме, А, по формуле:
| 𝐼р ∙ √ПВ 𝐼пв = 0,875 | (2) |
|
|
|
где: Iр – ток рабочий, А;
ПВ - продолжительность включения; 0,875 - коэффициент запаса.
4 С учётом окружающей среды, предварительно выбрать марку кабеля. 5 Определить поправочные коэффициенты:
Кт - поправочный коэффициент на температуру земли и воздуха, приведённые в таблице [4,5];
Кп - поправочный коэффициент на количество работающих кабелей, лежащих рядом, приведён в таблице [4,5].
6 Определить по справочным таблицам[4,5], сечение токопроводящей жилы кабеля, исходя из условий:
Uуст ≤ Uкл
| 𝐼р ∙ 𝐾1 ∙ 𝐾2 ≤ 𝐼доп | (3) |
где: I.доп. - ток длительно допустимый, приведённый в справочных таблицах [4,5]. для нормальных условий прокладки проводников: температура воздуха +25° С; температура земли +15° С.
7 Проверить выбранное сечение кабельной линии по потере напряжения, по формуле, %
(4)
где ℓ - длина линии, км;
Uном - номинальное напряжение, В;
rол, хол - удельное активное и индуктивное сопротивления для выбранной марки проводника, Ом/км, определяются по справочным таблицам[4,5].
Кабельная линия проходит по потере напряжения, если выполняется условие:
DUрасч% £DUдоп£ 5%
8 По результатам расчёта и проверки выбрать кабельную линию, указать марку, количество жил и сечение, каждой жилы.
|
|
|
9 Сделать вывод по проделанной работе.
Краткие теоретические сведения
Проводники электрических сетей от проходящего по ним тока согласно закону Джоуля — Ленца нагреваются. Количество выделенной тепловой энергии Q пропорционально квадрату тока, сопротивлению и времени протекания тока:
Q = 0,24 I2 Rt. (5)
Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается наибольшая длительно допустимая температура нагрева проводника, называется предельно допустимым током по нагреву. Значения
максимальных длительно допустимых токов определены из условия допустимого теплового износа материала изоляции проводников различных марок и сечений, температуры окружающей среды и способа прокладки, безопасности обслуживания электрической сети, обеспечения надежности (срока службы) и экономичности.
На период ликвидации послеаварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка до 10%, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией до 15% номинальной на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 сут., если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальной.
|
|
|
Таблица 1 Допустимые температуры нагрева проводников, оС
| Проводник и его изоляция | Длительная температуры нагрева | Кратковременная температура нагрева при перегрузках | Температура нагрева при Iк.з в проводниках | |
| медном | алюминиевом | |||
| Неизолированные провода и шины | 70 | 125 | 300 | 200 |
| Провода и кабели с резиновой или поливинилхлоридной изоляцией | 55 | 110 | 150 | 150 |
| Кабели с бумажной пропитанной изоляцией включительно, до: 3кВ | 80 | 125 | 200 | 200 |
| 6кВ | 65 | 110 | 200 | 200 |
| 10кВ | 60 | 90 | 200 | 200 |
| 35кВ | 50 | 75 | 125 | 125 |
Пример расчёта
Данные двигателя: Тип: 4АН200М2У3
Рном = 40кВт; Uном = 380В; nоб/мин = 2970 об/мин; Sном = 1%; Sкр = 5,3%; η = 95%; cosφ = 0,92.
Пусковые характеристики: Мп/Мном = 1; Мmax/Мном = 1,9; Мmin/Мном = 0,9 Iп/Iном = 6,5; J = 2,8
Условие прокладки: в помещении (+25°С), открыто.
1 Определяется расчётный ток в линии для электрического двигателя,
работающего в продолжительном режиме по формуле (1):
I = 40
p √3 ∙ 0,38 ∙ 0,92 ∙ 0,95
= 69,6 A
2. Производится предварительный выбор кабельной линии по условию
(3)
3. Определяется КI по справочным таблицам [4]. Условная t° (+25°C), нормированная t° (+65°С) KI = 0,89 Принимается KII = 1.00 по табл. 1.3.26 [4].
Определяется тип кабеля по табл. 1.3.4 [4].
Предварительно выбирается кабельная линия типа– ВРГ 3*25+1*16,
сечение токопроводящей жилы кабеля по формуле (3):
69,6 А ∙ 0,89 ∙ 1 ≤ 100А
4. Производится проверка кабельной линии на падение напряжения по формуле (4):
по справочной литературе принимается r0 = 1,2 Ом/км, x0 = 0,03 Ом/км
 |
Окончательно принимается к установке кабель типа ВРГ сечением 3*25+1*16 для подключения электродвигателя марки
Содержание отчета:
1 Тема, цель;
2 Технические характеристики электродвигателя (индивидуальное задание);
3Расчёт и выбор сечения кабельной линии; 4Вывод о проделанной работе Контрольные вопросы:
1Чем обусловлен нагрев проводов и кабелей при протекании электрического тока?
2 От чего зависит температурный коэффициент?
3 По каким параметрам выбирается и проверяется сечение кабельной линии?
4 Как уменьшить падение напряжения в кабельной линии? 5 Что такое потеря напряжения и как она определяет
Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 240; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!