ТОКОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ПРОВОДА, ШИНЫ И КАБЕЛИ
 Главная страница Книги Электроснабжение

 

РАСЧЕТ  И  ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ: СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ

 

Скачать книгу по электроснабжению в формате MS Word

СОДЕРЖАНИЕ

3. ТОКОВЫЕ НАГРУЗКИ НА ПРОВОДА, ШИНЫ И КАБЕЛИ

3.1. Длительно допустимые токовые нагрузки на неизолированные провода и шины

Длительно допустимые токовые нагрузки на неизолированные провода и шины приведены в таблицах 3.1–3.4. Они приняты исходя из допустимой температуры их нагрева до 70° С при температуре окружающей среды 25° С. При расположении шин прямоугольного сечения шириной до 60 мм плашмя токовые нагрузки, указанные в таблицах 3.2, 3.3 и 3.4, необходимо уменьшить на 5 %, а шин шириной более 60 мм – на 8 %.

 

Таблица 3.1

Длительно допустимый ток для неизолированных проводов

Сечение, мм2

Наружный диаметр, мм

Сечение (алюминий/сталь), мм2

Ток Iд, А, для проводов марок

Сопротивление постоянному току при 20° С, r0, Ом/км

А и М

АС

АС, АСКС, АСК, АСКП

М

А и АКП

М

А и АКП

М

АС, АСК, АСКП

вне помещений

внутри помещений

вне помещений

внутри помещений

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

10

3,5

4,4

10/1,8

84

53

95

60

1,79

3,16

16

5,1

5,4

16/2,7

111

79

133

105

102

75

1,13

1,80

25

6,3

6,6

25/4,2

142

109

183

136

137

106

0,72

1,176

35

7,5

8,3

35/6,2

175

135

223

170

173

130

0,515

0,79

50

9,6

9,9

50/8

210

165

275

215

219

165

0,36

0,6

70

10,6

11,7

70/11

265

210

337

265

268

210

0,27

0,43

95

12,4

13,9

95/16

330

260

422

320

341

255

0,19

0,30

120

14,0

15,3

120/19

120/27

390

375

313

485

375

395

300

0,154

0,245

0,249

150

15,8

17

150/19

150/24

150/34

450

450

450

365

365

570

440

465

355

0,122

0,195

0,194

0,196

185

17,5

19,1

185/24

185/29

185/43

520

510

515

430

425

650

500

540

410

0,099

0,154

0,159

0,156

240

20,1

21,5

240/32

240/39

240/56

605

610

610

505

505

760

590

685

490

0,077

0,118

0,122

0,12

300

22,2

24,4

300/39

300/48

300/66

710

690

680

600

585

880

680

740

570

0,063

0,096

0,098

0,10

окончание табл. 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

400

25,6

27,8

400/22

400/51

400/64

830

825

860

713

705

1050

815

895

690

0,047

0,073

0,073

0,074

500

500/27

500/64

960

945

830

815

980

820

600

600/72

1050

920

1100

955

700

700/86

1180

1040

 

Таблица 3.2

Токовая нагрузка на стальные шины прямоугольного сечения

Размер, мм

Ток, А

Размер, мм

Ток, А

Ширина

Толщина

Ширина

Толщина

16

2,5

55/70

100

3

305/460

20

2,5

60/90

20

4

70/115

25

2,5

75/110

22

4

75/125

20

3

65/100

25

4

85/140

25

3

80/120

30

4

100/165

30

3

95/140

40

4

130/220

40

3

125/190

50

4

165/270

50

3

155/230

60

4

195/325

60

3

185/280

70

4

225/375

70

3

215/320

80

4

260/430

75

3

230/345

90

4

290/480

80

3

245/365

100

4

325/535

90

3

275/410

 

 

 

 

Примечание. В числителе указана токовая нагрузка при работе на переменном, а в знаменателе – на постоянном токе.

 

Таблица 3.3

Токовая нагрузка на медные шины прямоугольного сечения при различном числе полос на полюс или фазу

Размер, мм

Ток, А

Ширина

Толщина

1

2

3

4

15

3

210

 

 

 

20

3

275

 

 

 

25

3

340

 

 

 

30

4

475

 

 

 

40

4

625

–/1090

 

 

40

5

700/705

–/1250

 

 

50

5

860/870

–/1525

–/1895

 

50

6

955/960

–/1700

–/2145

 

60

6

1125/1145

1740/1990

2240/2495

 

80

6

1480/1510

2110/2630

2720/3220

 

окончание табл. 3.3

 

100

6

1810/1875

2470/3245

3170/3940

 

60

8

1320/1345

2160/2485

2790/3020

 

80

8

1690/1755

2620/3095

3370/3850

 

100

8

2080/2180

3060/3810

3930/4690

 

120

8

2400/2600

3400/4400

4340/5600

 

60

10

1475/1525

2560/2725

3300/3530

 

80

10

1900/1990

3100/3510

3990/4450

 

100

10

2310/24/70

3610/4325

4650/5385

5300/6060

120

10

2650/2950

4100/5000

5200/6250

5900/6800

 

Примечание. В числителе приведена токовая нагрузка при работе на переменном токе, в знаменателе – на постоянном.

 

Таблица 3.4

Токовая нагрузка на алюминиевые шины прямоугольного сечения при различном числе полос на полюс или фазу

Размер, мм

Ток, А

Ширина

Толщина

1

2

3

4

15

3

165

 

 

 

20

3

215

 

 

 

25

3

265

 

 

 

30

4

365/370

 

 

 

40

4

480

–/855

 

 

40

5

540/545

–/965

 

 

50

5

665/670

–/1180

–/1470

 

50

6

740/745

–/1315

–/1655

 

60

6

870/880

1350/1555

1720/1940

 

80

6

1150/1170

1630/2055

2100/2460

 

100

6

1425/1455

1935/2515

2500/3040

 

60

8

1025/1040

1680/1840

2180/2330

 

80

8

1320/1355

2040/2400

2620/2975

 

100

8

1625/1690

2390/2945

3050/3620

 

120

8

1900/2040

2650/3350

3380/4250

 

60

10

1155/1180

2010/2210

2650/2720

 

80

10

1480/1540

2410/2735

3100/3440

 

100

10

1820/1910

2860/3350

3650/4160

4150/4400

120

10

2070/2300

3200/3900

4100/4860

4650/5200

 

Примечание. В числителе приведена токовая нагрузка при работе на переменном токе, в знаменателе – на постоянном.

 


 

3.2. Длительно допустимые токовые нагрузки на кабели и провода с резиновой и пластмассовой изоляцией

Токовые нагрузки на кабели и провода данной группы, в том числе на кабели в свинцовой, резиновой и ПВХ оболочке, приведены из расчета максимального нагрева жил до 65 °С при температуре окружающего воздуха 25 °С и земли 15 °С (таблицы 3.5–3.7). Допустимые длительные токи нагрузки для проводов и кабелей, проложенных в коробах или в лотках пучками, должны приниматься:

– для проводов по таблице 3.5, как для проводов, проложенных в трубах;

– для кабелей по таблицам 3.6 и 3.7, как для кабелей, проложенных в воздухе.

При одновременно нагруженных проводах более четырех, проложенных в трубах, коробах или лотках пучками, токи нагрузки для проводов должны приниматься по таблице 3.5, как для проводов, проложенных открыто (в воздухе), с введением снижающих коэффициентов 0.68 для 5–6 проводов, 0.63 для 7–9 и 0.60 для 10–12 проводов. Для проводов вторичных цепей снижающие коэффициенты не вводятся.

Допустимые длительные токи нагрузки для проводов, проложенных в лотках при однородной укладке, следует принимать как для проводов, проложенных в воздухе, а при прокладке в коробах – как для одиночных проводов и кабелей, проложенных открыто, с применением снижающих коэффициентов.

 

Таблица 3.5

Токовая нагрузка на провода и шнуры

с резиновой и ПВХ изоляцией

S, мм2

Ток, А

Проложенные открыто

Проложенные в трубе

С медными жилами

С алюминиевыми жилами

С медными жилами

С алюминиевыми жилами

Два одножильных

Три одножильных

Четыре одножильных

Один двухжильный

Один трехжильный

Два одножильных

Три одножильных

Четыре одножильных

Один двухжильный

Один трехжильный

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0,5

11

0,75

15

1,0

17

16

15

14

15

14

1,2

20

18

18

16

15

16

14,5

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

21

24

22

20

23

19

19

18

15

17

14

 

окончание табл. 3.5

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

2,5

30

24

27

25

25

25

21

20

19

19

19

16

3

34

27

32

28

26

28

24

24

22

21

22

18

4

41

32

38

35

30

32

27

28

28

23

25

21

5

46

36

42

39

34

37

31

32

30

27

28

24

6

50

39

46

42

40

40

34

36

32

30

31

26

8

62

46

54

51

46

48

43

43

40

37

38

32

10

80

60

70

60

50

55

50

50

47

39

42

38

16

100

75

85

80

75

80

80

60

60

55

60

55

25

140

105

115

100

90

100

100

85

80

70

75

65

35

170

130

135

125

115

125

135

100

95

85

95

75

50

215

165

185

170

150

160

175

140

130

120

125

105

70

270

210

225

210

185

195

215

175

165

140

150

135

95

330

255

275

255

225

245

250

215

200

175

190

165

120

385

295

315

290

260

295

245

220

200

230

190

150

440

340

360

330

275

255

185

510

390

240

605

465

300

695

535

400

830

645

 

Таблица 3.6

Токовая нагрузка на провода с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических оболочках и кабели с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, ПВХ или резиновой оболочке, бронированные и небронированные, с нулевой жилой и без нее

 

S, мм2

Ток, А

Одножильные

Двухжильные

Трехжильные

В воздухе

В воздухе

В земле

В воздухе

В земле

1,5

23

19

33

19

27

2,5

30

27

44

25

38

4

41

38

55

35

49

6

50

50

70

42

60

10

80

70

105

55

90

16

100

90

135

75

115

25

140

115

175

95

150

35

170

140

210

120

180

50

215

175

265

145

225

70

270

215

320

180

275

95

325

260

385

220

330

120

385

300

445

260

385

150

440

350

505

305

435

185

510

405

570

350

500

240

605

 


 

Таблица 3.7

Токовая нагрузка на кабели с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, ПВХ и резиновой оболочке, бронированные и небронированные

 

S, мм2

Ток, А

Одножильные

Двухжильные

Трехжильные

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

395

310

440

270

385

240

465

 

3.3. Длительно допустимые токовые нагрузки на силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией

Длительно допустимые токовые нагрузки на силовые кабели с бумажной изоляцией в алюминиевой или свинцовой оболочке приняты исходя из допустимой температуры нагрева жил кабелей при номинальном напряжении до 3 кВ не более 80 °С, на напряжение 6 кВ не более 65 °С и на напряжение 10 кВ не более 60 °С.

Допустимые токовые нагрузки приведены в таблицах 3.8 – 3.11. Они приняты из расчета прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7 –1,0 м при температуре земли 15 °С и удельном тепловом сопротивлении земли 120 Ом×град/Вт, в воздухе – внутри и снаружи зданий при любом числе проложенных кабелей и температуре 25 °С.


 

Таблица 3.8

Токовая нагрузка на силовые кабели

с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой

или алюминиевой оболочке, прокладываемые в земле

S, мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

1 жила до

 1 кВ

2 жилы до

1 кВ

3 жилы

4 жилы до

1 кВ

1 жила до

1 кВ

2 жилы до

1 кВ

3 жилы

4 жилы до

1 кВ

до 3 кВ

6 кВ

10 кВ

до

3 кВ

6 кВ

10 кВ

6

80

70

60

55

10

140

105

95

80

85

110

80

75

60

65

16

175

140

120

105

95

115

135

110

90

80

75

90

25

235

185

160

135

120

150

180

140

125

105

90

115

35

285

225

190

160

150

175

220

175

145

125

115

135

50

360

270

235

200

180

215

275

210

180

155

140

165

70

440

325

285

245

215

265

340

250

220

190

165

200

95

520

380

340

295

265

310

400

290

260

225

205

240

120

595

435

390

340

310

350

460

335

300

260

240

270

150

675

500

435

390

355

395

520

385

335

300

275

305

185

755

490

440

400

460

580

380

340

310

345

240

880

570

510

460

675

440

390

355

300

1000

770

400

1220

940

500

1400

1080

625

1520

1170

800

1700

1310

 

Таблица 3.9

Токовая нагрузка на силовые кабели

с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой

 или алюминиевой оболочке, прокладываемые в воздухе

S, мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

1 жила до

 1 кВ

2 жилы до

1 кВ

3 жилы

4 жилы до

1 кВ

1 жила до

1 кВ

2 жилы до

1 кВ

3 жилы

4 жилы до

1 кВ

до 3 кВ

6 кВ

10 кВ

до

3 кВ

6 кВ

10 кВ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

6

55

45

42

35

10

95

75

60

55

60

75

55

46

42

45

16

120

95

80

65

60

80

90

75

60

50

46

60

25

160

130

105

90

85

100

125

100

80

70

65

75

35

200

150

125

110

105

120

155

115

95

85

80

95

50

245

185

155

145

135

145

190

140

120

110

105

110

70

305

225

200

175

165

185

235

175

155

135

130

140

95

360

275

245

215

200

215

275

210

190

165

155

165

 

окончание табл. 3.9

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

120

415

320

285

250

240

260

320

245

220

190

185

200

150

470

375

330

290

270

300

360

290

255

225

210

230

185

525

375

325

305

340

405

290

250

235

260

240

610

430

375

350

470

330

290

270

300

720

555

400

880

675

500

1020

785

625

1180

910

800

1400

1080

 

Таблица 3.10

Токовая нагрузка на одножильные силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией в свинцовой оболочке, небронированные, прокладываемые в воздухе

S, мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

до 3 кВ

20 кВ

35 кВ

до 3 кВ

20 кВ

35 кВ

10

85

65

16

120

90

25

145

105/110

110

80/85

35

170

125/135

130

95/105

50

215

155/165

165

120/130

70

260

185/205

200

140/160

95

305

220/255

235

170/195

120

330

245/290

240/265

255

190/225

185/205

150

360

270/330

265/300

275

210/255

205/230

185

385

290/360

285/335

295

225/275

220/255

240

435

320/395

315/380

335

245/305

245/290

300

460

350/425

340/420

355

270/330

260/330

400

485

370/450

375

285/350

500

505

390

625

525

405

800

550

425

 

Примечание. В числителе указаны токи для кабелей, расположенных в одной плоскости с расстоянием в свету 35-125 мм, в знаменателе – для кабелей, расположенных вплотную треугольником.


 

Таблица 3.11

Токовая нагрузка на трехжильные силовые кабели с обеднено-пропитанной изоляцией, в общей свинцовой оболочке, на напряжение 6 кВ, прокладываемые в земле и воздухе

S, мм2

Ток, А

Медные жилы

Алюминиевые жилы

В земле

В воде

В воздухе

В земле

В воде

В воздухе

16

90

100

65

70

75

50

25

120

140

90

90

110

70

35

145

175

110

110

135

85

50

180

220

140

140

170

110

70

220

275

170

170

210

130

95

265

335

210

205

260

160

120

310

385

245

240

295

190

150

355

450

290

275

345

225

 

При иных условиях прокладки следует вводить поправочный коэффициент для указанных в таблицах 3.8-3.11 допустимых токов нагрузки, пользуясь таблицей 3.12.

 

Таблица 3.12

Поправочные коэффициенты на допустимые длительные токи

для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от удельного сопротивления земли

Характеристика земли

Удельное тепловое сопротивление земли, Ом∙град/Вт

Поправочный коэффициент

Песок с влажностью более 9 %, песчано-глинистая почва с влажностью более 1 %

80

1,05

Нормальные почва и песок с влажностью 7–9%, песчано-глинистая почва с влажностью 12–14%

120

1

Песок с влажностью 7 %, песчано-глинистая почва с влажностью 8–12 %

200

0,87

Песок с влажностью до 4 %, каменистая почва

300

0,75

 

Допустимые токовые нагрузки на одиночные силовые кабели, прокладываемые в трубах в земле без искусственной вентиляции, следует выбирать как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе, а при смешанном характере прокладки – как для участка с наихудшими тепловыми условиями, если длина кабеля больше 10 м. В таких случаях рекомендуется применять вставки отрезков кабеля большего сечения.

При прокладке нескольких кабелей в земле (в том числе и при прокладке в трубах) длительно допустимые нагрузки необходимо уменьшать, применяя коэффициенты, приведенные в таблице 3.13, без учета резервных кабелей. Прокладка нескольких кабелей в земле при расстоянии между ними менее 100 мм не рекомендуется.

 

Таблица 3.13

Поправочные коэффициенты на количество работающих кабелей, лежащих рядом в земле (в трубах или без труб)

Расстояние между кабелями в свету, мм

Коэффициент при количестве кабелей

1

2

3

4

5

6

100

1

0,90

0,85

0,80

0,78

0,75

200

1

0,92

0,87

0,84

0,82

0,81

300

1

0,93

0,90

0,87

0,86

0,85

 

3.4. Перегрузочная способность кабельных линий

При эксплуатации систем электроснабжения для кабелей напряжением до 10 кВ может допускаться кратковременная перегрузка. Существует два вида допустимых перегрузок: перегрузка за счет недогрузки кабельной линии в нормальном режиме и перегрузка на время ликвидации повреждений. Допустимая перегрузка кабельных линий зависит от значения и длительности максимума нагрузки линии в нормальном режиме и от способа прокладки кабелей. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией допустимая перегрузка приведена в таблице 3.14.

На время ликвидации послеаварийного режима для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускается перегрузка до 10 %, а для кабелей с поливинилхлоридной изоляцией – до 15 % номинальной. Указанная перегрузка допускается на время максимумов нагрузки продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение 5 суток, если нагрузка в остальные периоды времени этих суток не превышает номинальную. На время ликвидации аварий для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией допускается перегрузка в течение 5 суток в пределах, указанных в таблице 3.14.

 

Таблица 3.14

Допустимая перегрузка кабельных линий напряжением до 10 кВ

 с бумажной пропитанной изоляцией

Коэффициент предварительной загрузки

Вид прокладки

Допустимая перегрузка по отношению к номинальной при длительности максимума

нормальный режим

послеаварийный режим

в течение, ч

1

2

3

1

3

6

0,6

В земле

В воздухе

В трубах (в земле)

1,35

1,25

1,20

1,30

1,15

1,10

1,15

1,10

1,10

1,50

1,35

1,30

1,35

1,25

1,20

1,25

1,25

1,15

0,8

В земле

В воздухе

В трубах (в земле)

1,20

1,15

1,10

1,15

1,10

1,05

1,10

1,05

1,00

1,35

1,30

1,20

1,25

1,25

1,15

1,20

1,25

1,10

                 

 

 

 

3.5. Поправочные коэффициенты на температуру
окружающей среды

При определении длительных токов для кабелей, проводов и шин, проложенных в среде, температура которой отличается от приведенной в разделах 3.1–3.3, применяют поправочные коэффициенты, указанные в таблице 3.15.

 

Таблица 3.15

Поправочные коэффициенты на допустимые токовые нагрузки для кабелей, неизолированных и изолированных проводов и шин в зависимости от температуры земли и воздуха

Условная темпера-тура среды, °С

Нормиро-ванная температура жил, °С

Поправочные коэффициенты на токи при расчетной температуре среды, °С

До  –5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

15

80

1,14

1,11

1,08

1,04

1

0,96

0,92

0,88

0,83

0,78

0,73

0,68

25

80

1,24

1,2

1,17

1,13

1,09

1,04

1

0,85

0,9

0,85

0,8

0,74

25

70

1,29

1,24

1,2

1,15

1,11

1,05

1

0,94

0,88

0,81

0,74

0,67

15

65

1,18

1,14

1,1

1,05

1

0,95

0,89

0,84

0,77

0,71

0,63

0,55

25

65

1,32

1,27

1,22

1,17

1,12

1,06

1

0,94

0,87

0,79

0,71

0,61

15

60

1,20

1,15

1,12

1,06

1

0,94

0,88

0,82

0,75

0,67

0,57

0,47

25

60

1,36

1,31

1,25

1,2

1,13

1,07

1

0,93

0,85

0,76

0,66

0,54

15

55

1,22

1,17

1,12

1,07

1

0,93

0,86

0,79

0,71

0,61

0,50

0,36

25

55

1,41

1,35

1,29

1,23

1,15

1,08

1

0,91

0,82

0,71

0,58

0,41

15

50

1,25

1,2

1,14

1,07

1

0,93

0,84

0,76

0,66

0,54

0,37

25

50

1,48

1,41

1,34

1,26

1,18

1,09

1

0,89

0,78

0,63

0,45

 

3.6. Экономическая плотность тока

Экономическая плотность тока Jэк регламентирована [7] на основе технико-экономических расчетов с учетом стоимости потерь электроэнергии, капитальных вложений в строительную часть линий, экономии цветных металлов. Нормированное значение Jэк для заданных условий приведено в таблице 3.16.


 

 

Таблица 3.16

Экономическая плотность тока

Проводники

Экономическая плотность тока, А/мм2, при числе часов использования максимума нагрузки, ч/год

1000-3000

3000-5000

более 5000

Неизолированные провода и шины:

медные

2,5

2,1

1,8

алюминиевые

1,3

1,1

1,0

Кабели с бумажной и провода с резиновой

и поливинилхлоридной изоляцией с жилами:

медными

3,0

2,5

2,0

алюминиевыми

1,6

1,4

1,2

Кабели с резиновой и пластмассовой изоляцией с жилами:

медными

3,5

3,1

2,7

алюминиевыми

1,9

1,7

1,6

 


 

 

 

Скачать книгу по электроснабжению в формате MS Word

 

Яндекс.Метрика

Rambler's Top100