Карпов Ф. Ф., Как выбрать сечение проводов и кабелей. Москва, 1973.
Приведены указания и расчеты, необходимые для выбора сечений проводов и кабелей простейших сетей до 1 000 В. Пояснения методов расчета сопровождаются решениями числовых примеров.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Ввод линий электропередачи 35—110 кВ предусматривается для создания новых и развития отдельных узлов сети этого напряжения для повышения надежности питания электросетей 6—10 кВ главным образом в сельских районах.
При монтаже и эксплуатации электрических сетей до 1 000 В электромонтеру часто приходится самостоятельно выбирать сечения проводов и кабелей. Настоящая брошюра должна помочь правильно выбрать сечения проводов и кабелей силовых и осветительных сетей напряжением до 1 000 В. К ним относятся силовые и осветительные сети промышленных предприятий, наружные сети жилых поселков, колхозов и совхозов, внутренние электропроводки жилых домов и общественных зданий.
ВВЕДЕНИЕ
Основные понятия. Электрическая сеть служит для передачи и распределения электрической энергии. В зависимости от назначения и конструктивного выполнения линии электрической сети имеют различные наименования.
Воздушной линией электрической сети называется устройство для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и прикрепленным посредством изоляторов и арматуры к специальным деревянным, железобетонным или металлическим опорам. Провода воздушной линии могут также прокладываться на кронштейнах мостов, путепроводов и других инженерных сооружений.
Кабельной линией называется линия, выполненная из одного или нескольких кабелей, проложенных в земляной траншее, в специальных сооружениях (блоках, шахтах и т. п.), на открытом воздухе по стенам или потолку зданий. Кабели могут прокладываться также в воде.
Электропроводкой называется силовая и осветительная распределительная сеть напряжением до 1 000 В, выполненная изолированными проводами или кабелями сечениями до 16 мм2, проложенными внутри зданий и сооружений или по наружным стенам, а также по территории дворов и приусадебных участков. По способу выполнения электропроводки могут быть открытыми, проложенными по поверхности стен, потолков, балок и т. п., или скрытыми, проложенными скрыто в конструктивных элементах зданий (стенках, потолках, перекрытиях).
В промышленных предприятиях получили широкое распространение токопроводы, представляющие собой устройство из шин, укрепленных на изолирующих опорах внутри коробов, галерей и туннелей. Применяется также прокладка шин токопроводов открыто на опорных конструкциях как внутри зданий, так и на открытом воздухе.
1. НОМИНАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И CИCTЕMЫ ТОКА
Приемники электрической энергии выполняются для работы при определенном номинальном напряжении на зажимах, при котором обеспечивается их наилучшее использование.
Понятно, что распределительная электрическая сеть, к которой непосредственно присоединяются приемники, должна иметь напряжение, по возможности близкое к номинальному напряжению этих приемников. Поэтому номинальное напряжение присоединяемых к сети электроприемников должно быть равным номинальному напряжению сети.
По величине напряжения Правилами устройства электроустановок* электрические сети делятся на сети до 1 000 В и сети выше 1 000 В [Л. 1]. В настоящей брошюре рассматриваются исключительно сети с напряжением до I 000 В.
*В дальнейшем «Правила устройства электроустановок» сокращенно обозначаются ПУЭ
Отметим области применения наиболее распространенных систем тока номинальным напряжением до 1 000 В.
Четырехпроводные сети трехфазного переменного тока номинальным напряжением 380/220 В с глухим заземлением нейтрали. Линия такой сети выполняется четырьмя проводами, три из которых фазные (2 на рис. 1) и один нулевой (5 на рис. 1). Нулевой провод системы имеет глухое заземление 4.
Рис. 1. Схема четырехпроводной сети трехфазного переменного тока номинальным напряжением 380/220 В.
I — понижающий трансформатор; 2 — фазные провода линии; 3 — нулевой провод: 4 — глухое заземление; 5 — трехфазный электродвигатель; 6 — присоединение нулевого провода к корпусу электродвигателя; 7 — лампы накаливания.
Напряжение между фазными проводами четырехпроводной линии равно 380 В, а между каждым фазным и нулевым проводами 220 В. Трехфазные электродвигатели 5 присоединяются к фазным проводам; лампы накаливания 7 и бытовые приборы — между фазным и нулевым проводами. Таким образом, к четырехпроводной сети одновременно могут быть присоединены трехфазные электроприемники на номинальное напряжение 380 В и однофазные на номинальное напряжение 220 В.
Благодаря глухому заземлению нейтрали системы при нормальной эксплуатации напряжение на нулевом проводе близко к нулю и напряжение фазных проводов по отношению к земле не превосходит 250 В.
Четырехпроводные сети с номинальным напряжением 380/220 В получили широкое распространение в городах, населенных пунктах и в сельском хозяйстве, а также в промышленности при питании силовой и осветительной нагрузки от общей сети.
Четырехпроводные сети трехфазного переменного тока номинальным напряжением 220/127 В с глухим заземлением нейтрали существуют в городах и на некоторых промышленных предприятиях. Новые сети на такое напряжение, как правило, не проектируются, за исключением реконструируемых предприятий с большим удельным весом сохраняемых установок напряжением 220/127 В, для которых применение сети на такое напряжение либо должно быть обосновано технико-экономическим сравнением с вариантом сети напряжением 380/220 В, либо определяется специальными правилами.
Трехпроводные сети трехфазного переменного тока номинальным напряжением 660 В рекомендуются к широкому применению в качестве силовых сетей в угольной, горнорудной, химической и нефтяной промышленности. Внедрение сетей на напряжение 660 В в настоящее время задерживается из-за отсутствия аппаратуры на такое напряжение.
В трехпроводных сетях трехфазного переменного тока нулевой провод отсутствует и однофазные приемники могут быть включены только на междуфазное напряжение.
Трехпроводные сети номинальным напряжением 500 В, имеющиеся на некоторых предприятиях, не получат дальнейшего распространения, так как номинальное напряжение 500 В ГОСТ 721—62 на номинальные напряжения не предусмотрено. Поэтому для силовых сетей промышленных предприятий в установках напряжением до 1 000 В выбор должен производиться между напряжениями 380 и 660 В.
Для однофазных сетей переменного тока наибольшее распространение имеют номинальные напряжения 36 и 12 В. По условиям техники безопасности напряжение 36 В применяется для сетей местного и ремонтного освещения в помещениях с повышенной опасностью; 12 В — в котельных и других особо опасных помещениях. Однофазные сети выполняются двухпроводными и получают питание от сети трехфазного тока через однофазные понизительные трансформаторы. Однофазные сети на указанные напряжения используются иногда для питания цепей автоматического управления и сигнализации.
Сети постоянного тока применяются для питания цепей управления блокировки и сигнализации электрифицированного транспорта, в электролизных установках и т. п. Рассмотрение таких сетей выходит за рамки данного документа.
