Відповідно до "Правил улаштування електроустановок" (ПУЕ) [1]
міські розподільні мережі напругою 380/220 В повинні бути трифазними, чотирипровідними, з глухозаземленою нейтраллю.
В процесі проектування електричних мереж необхідно проводити розрахунок проводів на нагрівання з метою вибору перетину проводів, що забезпечує їх роботу без перегріву. Крім цього проводу необхідно розраховувати по втраті напруги і на механічну міцність.
Для вибору перетинів проводів повітряних ліній по нагріванню користуються довідковими таблицями гранично допустимих струмів. Ці таблиці поміщені в ПУЕ. Витяг з них наведена в табл. 3.
Струмові навантаження голих алюмінієвих (А)
і сталеалюмінієвих (АС) проводів
У разі, коли від однієї лінії харчується група паралельно включених споживачів (споживач А), допустимий струм проводів цієї лінії - I д розраховують за формулою:
де Iд.max - допустимий струм найбільш потужного споживача;
kодн - коефіцієнт одночасності роботи споживачів;
Iд.n - допустимі струми інших споживачів.
Розрахунок мереж по втраті напруги проводять виходячи з нормованих значень відхилень напруги на приймачах. Для мереж напругою 380 / 220В, протягом всього шляху від ТП до останнього приймача допустима величина втрат напруги приймається рівною 5%.
В роботі розрахунок по падінь напруг в проводах повітряної лінії досить провести на ділянці від трансформаторної підстанції (ТП) до споживача Є. При цьому слід керуватися нижче наведеними прикладом.
До того, як проводити розрахунки по втраті напруги, слід розподілити споживачів на ділянці l3 -l7 (див. Завдання) по фазним проводам з метою рівномірного завантаження трифазної системи в цілому. Для цього слід орієнтуватися на те, щоб потужність одного або декількох споживачів, які живляться від однієї фази - Рср. в сумі була близька до величини, що становить одну третину від всієї навантаження на лінії l3 -l7
де Рб. Ре - потужність споживачів Б ... Е. Для наочності доцільно намалювати схему, яка пояснює розподіл споживачів за фазами. Наприклад, при потужностях споживачів Б, В, Г, Д, Е, відповідно рівних 2,5,7,3,4 кВт, Рср = 7 кВт і схема буде виглядати
Розподіляючи споживачів по фазах, в даному завданні на проектування, можна керуватися принципом - споживачеві з найбільшою потужністю (в прикладі 7 кВт) слід виділити окрему фазу, що залишилися споживачі розподілити попарно по двох залишилися фазами так, щоб сумарні потужності пар споживачів були рівні між собою або мінімально відрізнялися один від одного.
Зі схеми видно, що ділянка мережі від джерела (трансформаторної підстанції) до споживача В буде трифазним. При цьому на ділянці по малюнку зліва до споживача Б передаватиметься сумарна потужність всіх споживачів Б, В, Г, Д, Е, що дорівнює 21 кВт. На ділянці від Б до В -19 кВт. Ділянка від В до Г буде двофазним, на ньому буде передаватися потужність -14 кВт. Ділянка від Г до Е буде однофазним, з переданими потужностями: від Г до Д -7 кВт, від Д до Е - 4 кВт. Довжини ділянок вказані в завданні.
Перетини проводів на всіх ділянках за схемою слід орієнтовно вибрати по нагріванню (величиною струму) в найбільш завантаженій фазі (в даному випадку
I = 7кВт / 0,22 кВ).
Провід на ділянці l8 завдання також слід заздалегідь вибрати по нагріванню (величиною струму, визначеної за сумарною потужністю, що передається ділянкою).
Падіння напруги на трифазних ділянках визначається за формулою:
на двухфазном ділянці за формулою:
на однофазному відгалуженні:
де - питомий опір алюмінієвого дроту (0,0288 Ом мм 2 / м);
- потужність (кВт), що передається на ділянці мережі довжиною (м);
- площа перетину дроту мережі (мм 2) на ділянці;
- номінальна лінійна напруга (= 0,38 кВ);
Uф - фазна напруга (В);
Повна втрата напруги мережі, що має трифазний, дво- і трифазні ділянки, визначиться
або у відсотках
DUп = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 100%.
Приклад. Розрахуємо втрату напруги для трифазного ділянки мережі 0 - 3 (див. Рис. 2) з даними, наведеними на малюнку (тут 40 кВт - сумарна потужність споживача А).
40 кВт 1 21 кВт 2 17 кВт 3 10 кВт