Выбор сечения из условия его равенства

Это условие используется при выборе сечения проводов и кабелей в распределительных сетях и прежде всего в сетях 0,4 кВ. Равенство сечений проводов обеспечивает наиболее выгодные условия для строительства и монтажа сети или ее участков.

Наибольшая потеря в линии определяется по формуле (4.83). Пусть наибольшая потеря равна допустимой, тогда уравнение (4.83) можно представить в виде двух составляющих потерь напряжения - активной и реактивной:

(4.87)

где D U _доп.а%, D U _доп.р% – допустимые потери напряжения в активном и реактивном сопротивлении.

Активная составляющая потери напряжения D U _доп.а%зависит явно от сечения, а индуктивная составляющая потери D U _доп.р% явно не зависит. Реактивное сопротивление х ₀ при изменении сечения изменяется мало.

Поэтому для распределительных сетей при постоянном сечении участков линии выбор сечения ведется в следующем порядке:

1. Задаем средние значения индуктивных сопротивлений для воздушных линий х _0ср= 0,36Ом/км, для кабельных линий напряжением 6... 10 кВ – х _0ср = 0,1 Ом/км, а до 1 кВ – х _0ср = 0,06Ом/км.

2. Находим реактивную составляющую потери напряжения:

. (4.88)

3. Определяем из (4.87) значение допустимой активной потери напряжения:

D U _доп.a% = D U _доп % –D U _{доп . p}%. (4.88,а)

Из уравнения (4.83) следует

. (4.89)

4. Учитывая, что для единичной длины провода r ₀ = r /F из последнего уравнения определяем расчетное сечение провода:

(4.90)

где r – удельное сопротивление материала провода, Ом×мм² /км:

- для меди r = 19Ом×мм²/км;

- для алюминия r = 29Ом×мм²/км.

Размерности остальных величин приведены в пояснениях к формуле (4.83).

5. Найденное расчетное сечение должно быть округлено до ближайшего стандартного:

F _ст³ F _расч.

6. Для выбранного стандартного сечения определяем фактическое х ₀. Если х ₀ £ х _0ср, то выбранное сечение удовлетворяет условию ( 4.86 ). Если х ₀ > х _0ср, то вычисляется фактическая потеря напряжения по (4.83) с учетом реальных r ₀ и x ₀.

Если D U _факт% £ D U _доп%, то ранее выбранное сечение сохраняется, в противном случае делается поверочный расчет для следующего большего сечения.

В ряде случаев допускается вести расчет без учета реактивного сопротивления проводов. Данное условие, как правило, справедливо для сетей до 1000 В, так как в них реактивные сопротивления значительно меньше активных. С учетом этого допущения D U _факт.% = D U _доп% = D U _а % сечение определяется по формуле

(4.91)

Сечение, выбранное по допустимой потере напряжения, обязательно проверяется на нагрев.

Рассмотренный выбор сечения проводников по допустимой потере напряжения применим для неразветвленных сетей. При расчете разветвленных сетей находят такие минимальные сечения проводников, при которых потеря напряжения не превосходила бы допустимой на всех направлениях cети.

Для упрощения расчетов и монтажа сечение на направлении, у которого максимальная сумма моментов нагрузок, принимается постоянным. Ответвления от этого направления заменяются сосредоточенными нагрузками. Расчет сети далее сводится к расчету неразветвленной сети с несколькими нагрузками, аналогично приведенному выше. По найденному сечению основной магистрали определяют потери напряжения до ответвлений и допустимые потери напряжения в ответвлениях, по которым выбирают сечение провода в ответвлении. Сечение провода в ответвлениях не должно превышать сечение провода в основном направлении.