Выбор сечения кабеля на напряжение 0,4 кВ

 

Выбираем кабель к литейному цеху ОАО «Нефтемаш» расчетно-максимальной мощностью Р_р= 793 кВт на номинальное напряжение U_ном= 0,4 кВ, с расчетно-максимальным током I_р= 1145 А. В виду того, что расчетный ток довольно высокий, то принимаем решение прокладки 5 шт. кабелей вместе в одном кабельном канале. При этом ток одного расчетного кабеля составит I_{р 1}=229 А.

Кабель прокладывается по эстакаде, температура окружающей среды θ₀ = +40⁰С, число часов использования максимума нагрузки Т_max≥5000 ч.

1.Выбираем кабель типа АВБбШв номинальным напряжением 0,4 кВ, бронированный, трехжильный, медный с виниловой изоляцией.

2.Выбор сечения кабеля по допустимому току (по нагреву) происходит в соответствии с данными таблицы 1.3.6 ПУЭ. Принимаем трехжильный кабель 3 х 150 мм², для которого допустимый длительный номинальный ток: I_{ном.доп.}= 305 А.

3. По таблице 1.3.3 ПУЭ находим поправочный коэффициент К₂=0,81 на расчетную температуру воздуха θ₀ = +40⁰С (по условию) при номинальной температуре

окружающей среды (воздуха) θ₀ = +25⁰ и нормированной температуре жил кабеля + 70⁰ С.

Условие I_доп ≥ I_{р 1} выполняется.

4. Условие выбора кабеля по экономически целесообразной плотности тока

мм²,

где j_э = 2 А/мм², - нормированное значение экономической плотности тока для кабелей с медными жилами при числе часов использования максимума нагрузки I_max > 5000 ч. (таблица 1.3.36 ПУЭ).

I_р1 – расчетный ток в одном кабеле в час максимума энергосистемы в нормальном режиме работы.

По расчетному току и экономической плотности тока окончательно выбираем сечение кабеля 150 мм² с I_{ном. доп.}= 305 А.

5. Для проверки по термической стойкости кабеля определяем тепловой импульс тока КЗ:

,

где t_р.з.=0,1 с. – время действия основной релейной защиты электродвигателя.

t_откл.в= 0,12 с. – время отключения выключателя 6 кВ.

Импульс квадратичного тока КЗ или тепловой импульс тока КЗ:

,

где I_{к max} = 2529,4 А – начальное значение апериодической составляющей тока трехфазного короткого значения в кабеле.

Т_а = 0,01 – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

Минимальное сечение кабеля по термической стойкости:

,

где с = 18 – значение функции для кабелей с медными жилами.

Кабель будет термически стойким если выполняется условие , т.к. q = 105 мм² > q_min = 68 мм², кабель с данным сечением будет термически стойким.