Соблюдение режимов эксплуатации проводов ВЛ по токам нагрузки

    Провода ВЛ, при протекании по ним электрического тока, как правило —  нагреваются. Правилами устройств электроустановок предельно допускаемая температура для голых проводов при длительном протекании тока ограничена 70°С. Для проводов ВЛ длительно допускаемые токовые нагрузки, рассчитаны из условия работы линии при температуре окружающей среды +25°С.

    Предельные токовые нагрузки допускаются только лишь в аварийных случаях. Выбор площади сечения проводов по стойкости к токам короткого замыкания основывается на выборе установившегося тока короткого замыкания, а также времени его действия, с учётом времени срабатывания защиты. При выборе площади сечения провода по стойкости к токами короткого замыкания следует брать ближайшую мѐньшую площадь, но не бо̀льшую. Во всех остальных случаях ток должен быть не более рабочего максимального, взятого в качестве исходного при расчёте и выборе проводов сети.

    Выбор площади сечения провода по экономической плотности тока определяется с учётом конструкции провода, материала, количества часов использования максимальной нагрузки, которые приводятся в «Правилах устройства электроустановок».

    Экономическая плотность тока для данной площади сечения проводника – это такая плотность, при которой расходы на провода и на потери энергии в них минимальны.

    Для алюминиевых проводов экономическая плотность тока (j _n) лежит в пределах от 0,8 до 1,2 А/мм².

    Выбирают провод ближайшей бо̀льшей стандартной площади сечения. Если максимальная нагрузка приходится на ночное время, то экономическую плотность тока рекомендуется увеличить на 40%. Для проводов с площадью сечения 16 мм² и менее также следует увеличить экономическую плотность на 40%. Сечение провода (F) проектируемой ВЛ составляет:

  (5.2.1),

где I_p − расчётный ток линии на пятый год её эксплуатации.

    Полученное по выражению (5.2.1) сечение округляется до ближайшего стандартного сечения.

    В соответствии с плотностью тока все проводники должны удовлетворять требованиям допустимого нагрева в длительных режимах работы. Под этими режимами понимаются, как правило, послеаварийные и ремонтные режимы работы электрической сети.

    Допустимый нагрев проводов ВЛ характеризуется длительно допустимой температурой Θд =70^оС. Осуществлять температурный контроль проводника в процессе эксплуатации затруднительно, поэтому в справочных данных приводятся значения допустимого длительного тока, вызывающего нагревание проводника до температуры Θд при температуре воздуха (25^оС).

    Для распределительных сетей рассчитывается потеря напряжения U maх от центра питания до наиболее электрически удалённого потребителя. Выбранные по (5.2.1) сечения линий распределительной сети должны проверяться по условию

где Uд=6 %, допустимая потеря напряжения.

    Если для какого-то участка сети условие проверки по допустимому нагреву не выполняется, сечение на этом участке следует увеличить до значения, при котором это условие будет выполнено.

    Сечения проводов на ответвлениях длиной до 2 км от основной ВЛ, сооружаемых одновременно с основной ВЛ, принимаются такими же, как на основной ВЛ.

    При невыполнении любого из технических требований, сечения проводов, выбранные по нормированной экономической плотности тока, увеличиваются до значений, удовлетворяющих этим требованиям.

    В коротких линиях до 1 кВ с алюминиевыми проводами с верно подобранным сечением, обладающими весьма малым индуктивным сопротивлением, потери напряжения незначительны. Стальные провода обладают очень большой внутренней индуктивностью. Активное сопротивление стальных проводов меняется в зависимости от силы протекающего в них тока. С увеличением тока сопротивление провода значительно возрастает, так как повышаются потери на гестерезис, а также за счёт поверхностного эффекта.

    Допустимые потери напряжения в проводах линии не должны превышать в электрических сетях напряжением 10 кВ -10%, напряжением 220 и 380 В – 8%; в электропроводках одноэтажных жилых домов – 1%; в электропроводках зданий, сооружений, двух- и многоэтажных жилых домов – 2%.

    При отсутствии исходных данных для расчёта отклонения напряжения у электроприёмников потери напряжения в элементах сети 0,38 кВ рекомен-дуется принимать: в линиях, питающих преимущественно коммунально-бытовые потребители – 8%, производственные – 6,5%, животноводческие комплексы – 4% от номинального напряжения.

    Методы расчёта стальных проводов сложны, поэтому такие провода следует выбирать по специальным таблицам и специальным номограммам. В справочниках по электрике приводятся номограммы и для других мощностей, проводов и расстояний.