केबल और वायर क्रॉस-सेक्शन का चयन: हीटिंग द्वारा, करंट द्वारा, वोल्टेज लॉस द्वारा

तारों और केबलों का क्रॉस-सेक्शन अनुमेय हीटिंग के आधार पर निर्धारित किया जाता है, सामान्य और आपातकालीन मोड को ध्यान में रखते हुए, साथ ही व्यक्तिगत लाइनों के बीच धाराओं का असमान वितरण, चूंकि हीटिंग तार के भौतिक गुणों को बदलता है, इसके प्रतिरोध को बढ़ाता है, बढ़ता है प्रवाहकीय भागों को गर्म करने और इन्सुलेशन के जीवन को छोटा करने के लिए विद्युत ऊर्जा की बेकार खपत। अत्यधिक गर्मी इन्सुलेशन और संपर्क कनेक्शन के लिए खतरनाक है और इससे आग और विस्फोट हो सकता है।

हीटिंग तार के केबल और क्रॉस-सेक्शन का चयन

अनुमेय हीटिंग की शर्तों से क्रॉस-सेक्शन का चयन लंबी अवधि के अनुमेय वर्तमान भार आईडी की प्रासंगिक तालिकाओं के उपयोग के लिए कम हो जाता है, जिसमें समय से पहले रोकने के लिए अभ्यास द्वारा स्थापित अधिकतम अनुमेय तापमान में कंडक्टर को गर्म किया जाता है। इन्सुलेशन के पहनने, तार के कनेक्शन बिंदुओं पर विश्वसनीय संपर्क सुनिश्चित करने और Id ≥ Ip, Ip - रेटेड लोड करंट पर होने वाली विभिन्न आपातकालीन स्थितियों को समाप्त करने के लिए।

केबल क्रॉस-सेक्शन का चयन करते समय रुक-रुक कर होने वाले लोड को कम निरंतर करंट में पुनर्गणना किया जाता है

जहां आईपीवी पीवी सक्रियण की अवधि के साथ रिसीवर का ऑफ-मोड वर्तमान है।

तारों और केबलों के क्रॉस-सेक्शन का चयन करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि एक ही ताप तापमान पर, बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले प्रवाहकीय तारों का अनुमेय वर्तमान घनत्व छोटा होना चाहिए, क्योंकि उनका क्रॉस-सेक्शन अधिक बढ़ जाता है - शीतलन सतह के विकास की बड़ी डिग्री (चावल देखें। 1)। इस कारण से, अलौह धातुओं को बचाने के लिए, बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले एक केबल के बजाय, छोटे क्रॉस-सेक्शन वाले दो या अधिक केबलों को अक्सर चुना जाता है।

चित्र 1. संसेचित कागज इन्सुलेशन के साथ 6 kV के वोल्टेज के लिए एक बाहरी तीन-कोर केबल में तांबे के कंडक्टरों के क्रॉस-सेक्शन पर अनुमेय वर्तमान घनत्व की निर्भरता का ग्राफ, वर्तमान में + 65 ° C के तापमान पर गरम किया जाता है। हवा का तापमान +25 «सी।

प्रासंगिक तालिकाओं के अनुसार अनुमेय हीटिंग की स्थिति से तारों और केबलों के अंतिम चयन में, न केवल लाइन के अनुमानित वर्तमान को ध्यान में रखना आवश्यक है, बल्कि इसके बिछाने की विधि, तारों की सामग्री और परिवेश का तापमान।

1000 V से ऊपर के वोल्टेज के लिए केबल लाइनें, अनुमेय लंबी-वर्तमान हीटिंग की शर्तों के अनुसार चुनी जाती हैं, शॉर्ट-सर्किट धाराओं द्वारा हीटिंग के लिए भी जाँच की जाती हैं। इस घटना में कि 10 kV तक वोल्टेज वाले संसेचित पेपर इन्सुलेशन वाले केबलों के तांबे और एल्यूमीनियम कंडक्टरों का तापमान 200 ° C से अधिक हो जाता है और 125 ° C से ऊपर वोल्टेज 35-220 kV के लिए केबल, तदनुसार उनका क्रॉस-सेक्शन बढ़ जाता है।

1000 V तक के वोल्टेज वाले आंतरिक बिजली नेटवर्क के तारों और केबलों के क्रॉस-सेक्शन को रैखिक सुरक्षात्मक उपकरणों - फ़्यूज़ और सर्किट ब्रेकर की स्विचिंग क्षमताओं के साथ समन्वित किया जाता है - इसलिए असमानता उचित है Azd / Azc h, जहाँ kz - the तार के स्वीकार्य दीर्घकालिक वर्तमान के नाममात्र वर्तमान या सुरक्षात्मक उपकरण एज़ के वर्तमान (से पीयूई). उपरोक्त असमानता को संतुष्ट करने में विफलता चयनित मुख्य खंड को तदनुसार बढ़ाने के लिए बाध्य करती है।

वोल्टेज हानि के लिए केबलों और तारों के क्रॉस-सेक्शन का चयन

हीटिंग की स्थिति द्वारा चयनित केबल और कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शन और सुरक्षात्मक उपकरणों की स्विचिंग क्षमताओं के अनुरूप रैखिक वोल्टेज हानि की जांच की जानी चाहिए।

जहाँ U विद्युत ऊर्जा के स्रोत का वोल्टेज है, Unom रिसीवर के कनेक्शन बिंदु पर वोल्टेज है।

नाममात्र वोल्टेज से मोटर टर्मिनल वोल्टेज का अनुमेय विचलन% 5% से अधिक नहीं होना चाहिए, और कुछ मामलों में यह + 10% तक पहुंच सकता है।

प्रकाश नेटवर्क में, बाहरी प्रकाश व्यवस्था के आंतरिक कार्य प्रकाश और प्रोजेक्टर प्रतिष्ठानों के सबसे दूर के लैंप के लिए वोल्टेज ड्रॉप लैंप के नाममात्र वोल्टेज के 2.5% से अधिक नहीं होना चाहिए, बाहरी और आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था के लिए लैंप के लिए - 5%, और नेटवर्क में वोल्टेज 12.,. 42 वी - 10%। वोल्टेज में अधिक कमी से कार्यस्थलों की रोशनी में उल्लेखनीय कमी आती है, श्रम उत्पादकता में कमी आती है और ऐसी स्थितियाँ पैदा हो सकती हैं जिनमें गैस डिस्चार्ज लैंप के प्रज्वलन की गारंटी नहीं होती है। लैंप का उच्चतम वोल्टेज, एक नियम के रूप में, इसके नाममात्र मूल्य के 105% से अधिक नहीं होना चाहिए।

आंतरिक बिजली आपूर्ति नेटवर्क के वोल्टेज में वृद्धि जो मानदंडों के लिए प्रदान की गई है, से परे अनुमेय नहीं है, क्योंकि इससे विद्युत ऊर्जा की खपत में उल्लेखनीय वृद्धि होती है, बिजली की आपूर्ति की सेवा जीवन में कमी और बिजली की रोशनी उपकरण, और कभी-कभी उत्पादों की गुणवत्ता में कमी।

चावल। 2. केबल और तारों के क्रॉस-सेक्शन का चयन करते समय तीन-चरण तीन-तरफ़ा लाइन में वोल्टेज हानि की गणना: ए-लाइन के अंत में एक लोड के साथ, बी-कई वितरित भार के साथ।

इसके अंत में एक भार के साथ तीन-चरण तीन-तार लाइन के तारों के क्रॉस-सेक्शन की जाँच करना (छवि 2, ए), रेटेड वर्तमान एज़प और पावर फैक्टर कॉस फाई द्वारा सापेक्ष रैखिक वोल्टेज हानि के लिए विशेषता है, प्रदर्शन करें निम्नलिखित नुसार:

जहां यूनोम नेटवर्क का नाममात्र वोल्टेज है, वी, आरओ और एक्सओ सक्रिय और आगमनात्मक प्रतिरोध हैं, क्रमशः एक किलोमीटर की रेखा, संदर्भ तालिकाओं से चयनित, ओहम / किमी, पीपी लोड की गणना की गई सक्रिय शक्ति है , किलोवाट; एल लाइन की लंबाई है, किमी।

निरंतर क्रॉस-सेक्शन की एक असंबद्ध मुख्य तीन-चरण तीन-तार लाइन के लिए, रेटेड धाराओं Azstr1, AzR2, ..., Azr और संबंधित शक्ति कारकों cos phi1, cos phi2, ..., cos के साथ वितरित भार ले जाना एल1, एल2, …, एलएन (छवि 2, बी) की दूरी पर बिजली स्रोत से फी दूर, सबसे दूर के रिसीवर को सापेक्ष रैखिक वोल्टेज हानि:

जहाँ PRi सक्रिय शक्ति - परिकलित i-th लोड दूरस्थ शक्ति स्रोत से L दूरी पर है।

यदि गणना की गई सापेक्ष वोल्टेज हानि dU अनुमेय मानदंडों से अधिक होगी, तो इस मान के सामान्यीकृत मूल्य को सुनिश्चित करने के लिए चयनित खंड को बढ़ाना आवश्यक है।

तारों और केबलों के छोटे क्रॉस-सेक्शन के साथ, आगमनात्मक प्रतिरोध Xo को उपेक्षित किया जा सकता है, जो संबंधित गणनाओं को बहुत सरल करता है। बाहरी प्रकाश व्यवस्था के तीन-चरण तीन-तार वितरण नेटवर्क में, जो एक महत्वपूर्ण लंबाई में भिन्न होते हैं, आपको समतुल्य प्रकाश जुड़नार के सही समावेशन पर ध्यान देना चाहिए, क्योंकि अन्यथा वोल्टेज की कमी असमान रूप से चरणों में वितरित किए जाते हैं और नाममात्र वोल्टेज की तुलना में कई दसियों प्रतिशत तक पहुंच सकते हैं।

बाहरी प्रकाश व्यवस्था के लिए समान दूरी पर प्रकाश जुड़नार चालू करने की योजनाएँ: ए - सही, बी - गलत

आर्थिक वर्तमान घनत्व के लिए केबल क्रॉस-सेक्शन का चयन

आर्थिक कारकों को ध्यान में रखे बिना तारों और केबलों के क्रॉस-सेक्शन का चयन करने से लाइनों में विद्युत ऊर्जा का महत्वपूर्ण नुकसान हो सकता है और परिचालन लागत में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है।इस कारण से, काफी लंबाई की आंतरिक बिजली आपूर्ति के साथ विद्युत नेटवर्क के तारों का क्रॉस-सेक्शन, साथ ही अधिकतम भार -Tmax> 4000 h के उपयोग के घंटों की एक बड़ी संख्या के साथ काम करने वाले नेटवर्क - के लिए कम से कम जिम्मेदार होना चाहिए एक अनुशंसित आर्थिक वर्तमान घनत्व जो पूंजीगत लागत और परिचालन लागत के बीच इष्टतम अनुपात स्थापित करता है, जिसे निम्नानुसार परिभाषित किया गया है:

जहाँ Azr - लाइन की नाममात्र धारा, टूटने और मरम्मत के मामले में भार में वृद्धि को ध्यान में रखे बिना, Jd - 8-10 वर्षों के भीतर पूंजीगत लागतों के पुनर्भुगतान के आधार पर आर्थिक वर्तमान घनत्व।

अपेक्षित आर्थिक क्रॉस-सेक्शन को निकटतम मानक के लिए गोल किया जाता है और, यदि यह 150 मिमी 2 से अधिक हो जाता है, तो एक केबल लाइन को दो या दो से अधिक केबलों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जो आर्थिक एक के अनुरूप कुल क्रॉस-सेक्शन होता है। 50 मिमी2 से कम के क्रॉस-सेक्शन वाले लो चेंजिंग लोड केबल का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

अधिकतम लोड Tmax <4000 ... 5000 h के उपयोग के घंटों की संख्या के साथ 1000 V तक के वोल्टेज के साथ केबल और तारों का क्रॉस-सेक्शन और एक ही वोल्टेज के रिसीवर के लिए सभी शाखाएँ, प्रकाश प्रतिष्ठानों के विद्युत नेटवर्क, अस्थायी संरचनाएँ और 3-5 साल तक की छोटी सेवा जीवन वाली संरचनाओं को आर्थिक वर्तमान घनत्व के अनुसार नहीं चुना जाता है।

तीन-चरण चार-पास नेटवर्क में, तटस्थ कंडक्टर के क्रॉस-सेक्शन की गणना नहीं की जाती है, लेकिन मुख्य कंडक्टरों के लिए चुने गए क्रॉस-सेक्शन का कम से कम 50% लिया जाता है, और गैस डिस्चार्ज लैंप की आपूर्ति करने वाले नेटवर्क में, जो कारण बनता है उच्च वर्तमान हार्मोनिक्स की उपस्थिति, मुख्य तारों के समान।