Раздел 2. Выбор кабелей и сечений жил проводников.

2.1 Выбор сечений жил по допустимому длительному току.

Для квартирных стояков выбираем трехжильные кабели типа АВВГ с алюминиевыми жилами или ВВГ-с медными жилами. Согласно нормативной документации (например: ПУЭ[2]), электропроводка в зданиях должна иметь медные жилы при их сечениях до 16мм². Если сечение больше 16мм², то предпочтительны алюминиевые жилы по экономическим соображениям. Выбираем кабель АВВГ.

Сечение жилы трехжильных кабелей выбираем по величине расчетного тока из таблицы 3а и 3б для прокладки в воздухе (см. ПУЭ, п.1.3.10). При этом нагреванием нулевого N и защитных проводников в пятижильных кабелях пренебрегаем.

Кабели проложены в каналах строительных конструкции (в воздухе).

Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми

жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных

Таблица 3а

Сечение токопроводящей жилы, мм²	Ток, А, для кабелей
	одножильных	двухжильных		трехжильных
	при прокладке
	в воздухе	в воздухе	в земле	в воздухе	в земле
2,5	23	21	34	19	29
4	31	29	42	27	38
6	38	38	55	32	46
10	60	55	80	42	70
16	75	70	105	60	90
25	105	90	135	75	115
35	130	105	160	90	140
50	165	135	205	110	175
70	210	165	245	140	210
95	250	200	295	170	255
120	295	230	340	200	295
150	340	270	390	235	335
185	390	310	440	270	385
240	465	–	–	–	–

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 3а, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемых в воздухе

Таблица 3б

Сечение токопроводящей жилы, мм2	Ток, А, для кабелей
	одножильных до 1кВ	двухжильных до 1кВ	трехжильных напряжением, кВ			четырехжильных до 1 кВ
			до 3	6	10
6	–	55	45	–	–	–
10	95	75	60	55	–	60
16	120	95	80	65	60	80
25	160	130	105	90	85	100
35	200	150	125	110	105	120
50	245	185	155	145	135	145
70	305	225	200	175	165	185
95	360	275	245	215	200	215
120	415	320	285	250	240	260
150	470	375	330	290	270	300
185	525	–	375	325	305	340
240	610	–	430	375	350	–
300	720	–	–	–	–	–
400	880	–	–	–	–	–
500	1020	–	–	–	–	–
625	1180	–	–	–	–	–
800	1400	–	–	–	–	–

Примечания:

1. Буквой А обозначены кабели с алюминиевыми жилами, М – с медными.

2. Для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных (А), и для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных (М).

3. Кроме таблиц по выбору сечений жил из ПУЭ, рекомендуется пользоваться техническими условиями ВНИИ кабельной промышленности, рекомендациями заводов-изготовителей или Нормами кабельных сетей.

Расчётный ток жилы кабеля определяется по формуле:

,

где: – расчётная мощность питаемого электрооборудования в кВт,

–номинальное напряжение между фазными проводниками,

=0,96 – коэффициент мощности электрооборудования.

Примечание: КПД электрооборудования учтён в величине .

В данной курсовой работе необходимо рассчитать сечения жил следующих кабелей:

– стояков,

– линий №1 и 2,

– рабочего и аварийного освещения,

– питания лифтов (пассажирских и грузовых),

– вводов №1 и 2.

Примечание: Если величина расчётного тока превышает максимальное значение тока в таблицах 3а или 3б, следует использовать 2 или больше параллельных кабелей.

2.2. Выбор сечений жил по допустимой потере напряжения.

Рассчитанные в разделе 2.1. сечения жил кабелей проверяются по потере напряжения на каждом из участков, начиная от главного распределительного щита (ГРЩ): на стояках, участках l₂ и l₃ линии №1, участках l₄ и l₅ линии № 2, линиях питания рабочего и аварийного освещения, линиях к электродвигателям лифтов. Максимально допустимая потеря напряжения задана в процентах в разделе «Исходные данные».

Следует иметь ввиду, что потери напряжения на каждом участке, включенном в общую последовательную цепь (например, участок l₃, участок l₂ и стояк 1), должны быть просуммированы, и эта сумма не должна превышать допустимую потерю напряжения. Если есть превышение, надо увеличить сечение жилы на одном или всех участках цепи.

Потеря напряжения в кабеле с алюминиевыми жилами рассчитывается по формуле:

,

а при медных жилах:

где: l – длина кабеля в м, – расчётная мощность питаемых электропотребителей в кВт,s – сечение жилы в мм².

Из значений сечений жил кабеля, рассчитанных по потере напряжения и по длительному допустимому току, выбирается большее.

2.3. Выбор аппаратов защиты электрических сетей от коротких замыканий и перегрузок.

В качестве аппаратов защиты применим автоматические выключатели с комбинированными, т.е. тепловыми и электромагнитными расцепителями. Выбор уставок тока I_т.р. тепловых и I_э.р. электромагнитных расцепителей производим по табл.4. Уставки рассчитываем для всех автоматических выключателей QF, показанных на схеме электроснабжения жилого здания.

Расчетные формулы для выбора защитных аппаратов в осветительных и силовых сетях.

Таблица 4

№ п / п	Защитный аппарат	Расчетные формулы
		Осветительные сети			Силовые сети
		Лампы накалива-ния	Люминес-центные лампы	Лампы ДРЛ, ДРИ, ДнаТ	Линии к одиночным электроприемникам	Линии к группам электроприемников
1	2	3	4	5	6	7
1	Предохранитель (плавкая вставка)
2	Автоматический выключатель с комбинированным расцепителем

В таблице 4 приняты следующие обозначения:

- номинальный ток плавкой вставки предохранителя, А;

- номинальный ток или установка номинального тока теплового расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой или регулируемой обратно зависимой от тока характеристикой, А;

- ток уставки электромагнитного расцепителя (отсечки), А;

- расчетный ток нагрузки, А;

- пусковой ток электроприемника, А;

- наибольший пусковой ток одного электроприемника в данной группе (при одновременном запуске группы электродвигателей – суммарный пусковой ток этой группы), А;

- суммарный расчетный номинальный ток остальных электроприемников группы, работающих в длительном режиме, А;

α – коэффициент, зависящий от условий и длительности пускового периода, равный 2,5 , за исключением линий к электродвигателям с длительностью пуска не более 2с (крупные вентиляторы с большими маховыми массами, лифты, краны, дробилки и т.п.). В этих случаях принимается d=1,6.

Примечанияк табл. 4:

1. Поз.2, ст. 6,7 – при установке автоматических выключателей в шкафу повышающие коэффициенты для токов тепловых расцепителей не вводятся, так как формулы справедливы для температуры окружающей среды 40ºС.

2. Поз.2, ст. 6,7 – при установке автоматических выключателей на линиях к силовым электроприемникам, не имеющим в своем составе электродвигатели, коэффициенты 1,25 и 1,1 для расчета тока уставки теплового расцепителя не вводятся.

Отметим также, что тепловые реле, встраиваемые в магнитные пускатели, выбирают по формулам, приведенным в таблице 4, для расчета токов уставки тепловых расцепителей.

Автоматические выключатели и предохранители с плавкими ставками служат в основном для защиты электрических сетей. Защиту человека от электрического напряжения выполняет устройство защитного отключения.

По рассчитанным уставкам выбираем типы автоматических выключателей из табл. 5.

Автоматические выключатели

Таблица 5

Тип автоматического выключателя	Ток номинальный, А автоматического выключателя	Ток номинальный, А расцепителей тока
ВА-101	63	1,2,3,4,5,6,10,16,20,25,32,40,50,63
ВА-201	100	63,80,100
ВА-303	225	125,160,200,225

Тип автоматического выключателя	Ток номинальный, А автоматического выключателя	Ток номинальный, А расцепителей тока
Tmax-T1	160	16…160
Tmax-T3	250	63…250
Tmax-T7	1600	200…1600

В столбце 2 таблицы 5 указаны номинальные токи выключателей, на которые рассчитаны размыкающие контакты, винты для зажима жил кабелей и другие конструктивные элементы. Выбор тока уставки теплового расцепителя из столбца 3 производится по величине расчетного тока электроприемника с использованием формул таблицы 4. Номинальный ток и ток установки теплового расцепителя указываются в обозначении типа автоматического выключателя. Например, для расчетного тока нагрузки выбираем автоматический выключатель типа ВА-303-225/200 или.

Типы выключателей следует указать на схеме электроснабжения здания рядом с условным изображением этого аппарата.

Сводная таблица.

Таблица 6

№ п/п	Наименование потребителей энергии	Мощность, кВт	Коэф. мощн. сosφ	Расчет, ток, А	Сечение жилы, мм2	Допуст. ток жилы, А	Потеря напряж., %	Тип защит. аппарата
1	Квартиры, подключенные к одному из стояков
2	Квартиры группы стояков, подключенные к одной питающей линии
3	Все квартиры здания
4	Лифты
5	Пожарные насосы
6	Рабочее общедомовое освещение
7	Аварийное освещение
8	Ввод №1
9	Ввод №2