Выбор сечения провода для постоянного тока и пониженного напряжения

Говорят, что в своё время между Эдисоном и Тесла проходило соперничество — какой ток выбрать для передачи на большие расстояния — переменный или постоянный? Эдисон был за то, чтобы для передачи электричества использовать постоянный ток. Тесла утверждал, что переменный ток легче передавать и преобразовывать.

Впоследствии, как известно, победил Тесла. Сейчас повсеместно используется переменный ток, в России с частотой 50 Гц. Такой ток дешевле передавать на большие расстояния. Хотя, есть и линии электропередач постоянного тока специального применения.

А если использовать высокие напряжения (например, 110 или 10 кВ), то выходит значительная экономия на проводах, по сравнению с низким напряжением. Об этом я рассказываю в статье про то, чем отличается напряжение 380В от 220В.

Тесла потом пошёл ещё дальше — нашёл способ, как передавать электрический ток совсем без проводов. Чем вызвал большое недовольство производителей меди. Но это уже тема совсем другой статьи.

Кстати, если Вам интересно то, о чем я пишу, подписывайтесь на получение новых статей и вступайте в группу в ВК!

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы "Специалисту по модернизации систем энергогенерации"

Расчет сечения жилы провода в распределенных системах оповещения и звуковой трансляции | Группа компаний ESCORT Сечение проводников линий электропередачи должно быть таким, чтобы потеря напряжения в линиях не превышала установленные пределы. Спрашивайте, я на связи!

Выбор сечения кабелей питающих электроприемники 0,4 кВ

Падение напряжения на проводе

Статья будет конкретная, с теоретическими выкладками и формулами. Кому не интересно, что откуда и почему, советую перейти сразу к Таблице 2 — Выбор сечения провода в зависимости от тока и падения напряжения.

И ещё — расчет потерь напряжения на длинной мощной трехфазной кабельной линии. Пример расчета реальной линии.

Итак, если взять неизменной мощность, то при понижении напряжения ток должен возрастать, согласно формуле:

При этом падение напряжения на проводе за счет сопротивления рассчитывается, исходя из закона Ома:

Из этих двух формул видно, что при понижении питающего напряжения потери на проводе возрастают. Поэтому чем ниже питающее напряжение, тем большее сечение провода нужно использовать, чтобы передать ту же мощность.

Для постоянного тока, где используется низкое напряжение, приходится тщательно подходить к вопросу сечения и длины, поскольку именно от этих двух параметров зависит, сколько вольт пропадёт зря.

Проверка выбранного сечения кабеля по допустимой потере напряжения

Научиться проверять выбранное сечение кабеля линии электропередач по допустимой потере напряжения.

Потеря напряжения обусловлена падением напряжения в кабелях, соединяющих источник тока с потребителем. Она не должна превышать 10% номинального напряжения источника электропитания. Сечение кабелей по потере напряжения проверяют при проектировании электрических сетей, питающих электроприёмники промышленных предприятий, транспорта, крупных жилых и общественных зданий и т. п.

Проверить выбранное сечение кабеля линии электропередач по допустимой потере напряжения.

Необходимые данные для расчёта берутся из предыдущей практической работы №1. При выборе индуктивного сопротивления голых проводов принять среднее геометрическое расстояние между проводами для вариантов №1-5 – 2000 мм, для вариантов №6-0 – 2500 мм.

Сечение проводников линий электропередачи должно быть таким, чтобы потеря напряжения в линиях не превышала установленные пределы. Допустимая потеря напряжение в линии электропередач питающей тяговые подстанции составляет 10% от U_н.

Потеря напряжения в линии ∆U, В, определяется по формулам

где I_рн — расчётный ток в линии в нормальном режиме, А;

R — активное сопротивление линии от источника питания до точки короткого замыкания, Ом;

Х — индуктивное сопротивлении линии от источника питания до точки короткого замыкания, Ом;

Расчётный ток в линии в нормальном режиме I_рн, А, определяется по формуле

Активное сопротивление линии R, Ом, определяется по формуле

где R_о — удельное активное сопротивление линии, Ом/км;

Индуктивное сопротивление линии Х, Ом, определяется по формуле

где Х_о — удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км.

Удельное активное сопротивление линии зависит от материала, сечения и длинны линии. Удельное индуктивное сопротивление проводов воздушной линии также зависит от способа подвески и для его определения вводят среднее геометрическое расстоянии между проводами.

Активные сопротивления для проводов и кабелей представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Активные сопротивления для проводов и кабелей

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы "Специалисту по модернизации систем энергогенерации"

Расчет падения напряжения в кабеле рассчет и мероприятия Корпус подстанции выполнен с каркасом из стальных профилей, имеющих стойкое покрытие, обеспечивающее повышенную коррозийную стойкость и современный дизай. Спрашивайте, я на связи!

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

Требования к воздушным линиям 0,4 кВ:

ВЛ 0,4 кВ должна выполняться в трехфазном 4-проводном исполнении по радиальной схеме проводами одного сечения по всей длине линии (магистрали) от подстанций 10/0,4 кВ.
ВЛ 0,4 кВ выполняются только с использованием самонесущих изолированных проводов.

Протяженность линий должна ограничиваться техническими условиями по критерию качества напряжения, надежности электроснабжения потребителя и экономическими показателями (техническими потерями электроэнергии в линии и затратами на ее распределение).

На вводах к абонентам устанавливать устройства для ограничения потребляемой мощности (совместная работа с энергосбытовой организацией). Устройства ограничения мощности должны обеспечивать автоматическое отключение абонента от электрической сети в случае превышения мощности его электроустановок и обратное включение с выдержкой времени.

Мнение эксперта

It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике

Задавайте вопросы "Специалисту по модернизации систем энергогенерации"

Пример расчета Сечение токоведущей жилы, мм 2 Индуктивные сопротивления для проводов и кабелей, Ом км, при прокладке в воздухе в земле до 1 кВ 6-10 кВ 35 кВ до 1 кВ 6 кВ 10 кВ 35 кВ 4-6 — — — 0,08 — — — 10-25 0,36 0,41 — 0,07 0,10 0,11 — 35-70 0,33 0,38 0,42 0,06 0,08 0,09 — 95-120 0,30 0,35 0,40 0,06 0,08 0,08 0,12 150-240 — — — 0,06 0,08 0,08 0,11. Спрашивайте, я на связи!

Причины падения напряжения

• По току нагрузки, но не менее тока нагрузки расцепителя в подстанции, по таблицам ПУЭ подбираем сечение кабеля;
• Если планируется вести несколько кабелей, ток нагрузки умножаем на поправочные коэффициенты. Используем другие поправочные коэффициенты, если нужно;

Порядок сдачи в эксплуатацию

После завершения монтажа ВЛ 0,4 кВ, сдавая объект в эксплуатацию производитель работ обязан:

• Контроль параметров соединительной и контактной арматуры (выборочно, в пределах 2 – 15%), включающий наружный осмотр и измерение электрического сопротивления контакта.
• Замеры сопротивления изоляции на всех участках (при проверке мегомметром на 1000 В показания не должны быть не ниже 0,5 МОм) и испытания высоким напряжением.
• Проверка маркировки жил в зажимах (соединительных и ответвительных).
• Контроль заземляющих устройств, в ходе которого производится визуальный осмотр на предмет оценки качества резьбовых соединений и сварных швов и измерение сопротивления заземлителей на разных участках. По результатам замеров вычисляется ток однофазного замыкания.
• Проверка габаритов ВЛИ и стрел провеса СИП.

При обнаружении в ходе проводимых испытаний отклонений от строительных требований, объект не должен приниматься в эксплуатацию.