Сымдардың қимасын, кабельдер және шинасын таңдау келесі жолмен анықталады:
1) Жүктемедегі ең үлкен жіберу тогына байланысты
2) Кернеу шығынына
3) Экономикалық тоғына
1) Сымдардың қимасын, кабельдер және шинасын жүктемедегі ең үлкен жіберу тоғына байланысты таңдау:
Қыздыру өткізгіштері келесі берілген жіберілген температурасынан аспауы керек:
— Сымдар мен кабельдер үшін резеңкелік оқшаулағышымен 55°С
— Кабельдер үшін қағаз оқшаулағышымен 80°С;
— Ашық сымдар және шиналар үшін 70°С.
Температура көтеріліп нормадан асқан жағдайда оқшаулағыштардың бұзылуына әкеліп соқтырады және сымдардың байланысқан жерінде түйіспелердің сенімділігін төмендетеді.қоршаған ортаның температурасы көп болған сайын, жүктеме өткізгіш тоғы сонша төмен болу керек. Сымдардың қимасын және кабельдер жүктемедегі ең үлкен жіберу тогына бойнша таңдау ПУЭ кестедесінде берілген. Бұл кестелер келесі шарттар үшін құрылған:
А) ауа температурасы ғимараттың ішінде және сыртында да 25°С ге тең;
В) кабельдер салынған тереңдіктегі (0,7) топырақтың температурасы 15°С;
С) шұңқырда тек бір ғана кабель орнатылған.
Сымдардың қималарын таңдау есептік тогы мен кестедегі жіберу тогын қабылдаған сымдардың және кабельдердің маркаларын орнату үшін салыстыру қажет. Желідегі ұзақ есептік тогы үшін ток жарты сағатты максимумы бойынша қабылданады. Таңдау кезінде келесі шартты орындау қажет:
(6.1)
Егер ауа температурасы өзгеріп +25 °С, жер температурасы +15°С немесе кабельдер паралель орнатылған жағдайда салқындату шарты өзгереді және жүктемедегі жіберу тогының кестелік мәндері түзету коэффициентінің көмегімен қайта есептелінеді.
Қоршаған ортаның температурасы нормадан ауытқыған кезде жүктеме жіберу тогының температуралық түзеуімен жаңа мәні анықталады:
(6.2)
мұндағы Кт -түзету температуралық коэффициенті (анықтама бойынша қарау).
Кабельдерді жерге немесе трубкаға паралель орнатқан кезде олардың салқындау шарттары өзгереді, сәкесінше түзету коэффициентін ескереді КП олардың мәні паралель орнатылған ка бельдер санына және олардың ара қашықтығына байланысты (анықтама бойынша қарау).
Цехтық электр тораптар үшін шина сым қолданған жағдайда шинаның қимасын таңдау жүктемедегі жіберу тогы бойынша таңдалады.
Таңдалған қималар қорғаныс жағынан тексеріледі балқымалы сақтандырғыш және автоматика жағынан.
Сонымен қатар электр қабылдағыштар мен бірге қысқа тұйықталу тогынан және қоректенетін және тарататын желілерді шамадан тыс жуктеуден қорғау, ал олардың қимасы жүктеменің ұзақ тогы бойынша таңдалды.
ПУЭ бойынша асқын жүктеулерден қоғау:
— Ғимараттың ішінде орнатылған жанғыш изоляциялы қорғалмаған өткізгіштер мен оқшауланған күштік және жарықтандыру тораптары
— Күштік тораптар, технологиялық прцесстер шарттары кезінде немесе олардың жұмыс режимі кезінде ұзақ шамадан тыс жүктеудің пайда болуы.
— жарылу қаупі бар және жарылу қаупі бар сыртқы қондырғылар технологиялық прцесстер шарттарына немесе тораптардағы жұмыс режиміне тәуелсіз.
Таңдалған өткізгіштің қимасы таңдалған аппараттың қорғаныс шартына сәйкес келу керек:
(6.3)
мұндағы КЗ – номиналды токқа байланысты ұзақ жіберу тогының қысқаша өткізгіштігі (6.1 сурет).
Кесте 6.1 – Қорғау құрылғылардың жіберу тоғының қысқаша өткізгіштігі
(Кратности допустимых токов защитных устройств)
Жүктеменің ұзақ тогының (длительным током нагрузки) қызуы бойынша қалыпты және апаттан кейінгі режимде электр тораптардың барлық өткізгіштері тексеріледі.
Апаттан кейінгі режим электр жабдықтау жүйесінде бір элементтің зақымданып сөнгенінен пайда болады және нормалық режим қалыпқа келгенше созылады, бірақта бір тәуліктен аспайды. Ал қалған трансформаторлар немесе паралель қосылған желілер апаттан кейінгі режимде жіберу асқын жүктелуімен жұмыс жасайды және де зақымданған элементті қоректендіреді.
10 кВ дейінгі әуелік және кабельдік желілер үшін қыздыру бойынша кестелік жіберу тоғын үлкейтуге болады, бірақ егерде қалыпты режимде желідегі жүктеме қыздыруы бойынша ұзақтылық жіберу тогының 80% құраса , және де шамадан тыс тәулігіне 6 сағаттан 5 тәуліктен артық созылмауы керек. Шұңқырда, жерде , ашық жерде орнатылған кабельдік және әуелік жүктемелердің ұзақ жіберу токтарының мәндері 25% дейін, ал кабельдерді жерге және канализацияларға орнатқан кездегі мәндері 15 % дейін көтеріледі.
Тек ғана жіберу тогын қыздыру бойынша өткізгіштің қимасын таңдау активті қуаттардың үлкен шығынына және кернеулердіаң шығындарына әкеліп соқтырады. Сондықтанда өткізгішті таңдау үшін есептерін дұрыс шығару керек ПУЭ шарты бойынша.
— Кернеу немесе қуаттар шығыны бойынша;
— Экономикалық тоқ бойынша.
Өткізгіш қимасын есептелгеннің ең үлкен мәнімен қабылданады.
2) Кернеу шығындары бойынша:
Электр қабылдағыштың номиналды жұмыс режимі МЕСТ-721-77 бойынша тораптардағы номиналды кернеуін қамтамасыз етеді. Тораптағы кернеудің жоғарылауы немесе төмендеуі электр қондырғының жұмыс режимін нашарлатады.
Асинхрондағы қозғалтқыштың қысқышындағы кернеудің жоғарылауы статор орамасының қызуына және оқшаулағыштың желінуіне әкеліп соқтырады. Ал төмендеген жағдайда қозғалтқыштың айналу моменті төмендейді, айналу жиілігі төмендейді, электр жетектің жұмыс режимі нашарлайды, тұтыну тогы жоғарылайды және оқшаулағышы қызады.
Дәнекерлеу электр қондырғыларында кернеудің төмендеуі дәнекерлеудің сапасын төмендетеді. Шамдардағы төменделген кернеу жарық ағынын төмендетеді және жарықтандыруды төмендетеді.
6.1 суретінде желідегі кернеудің өзгеруі берілген. Қосалқы станциядағы трансформатордың екінші орамасының МЕСТ-721-77 бойынша номиналды кернеуі +5% жоғары тораптағы номиналды кернеуге қарағанда. алыстаған электрқабылдағыштың жіберу кернеудің мүмкін болатын максималды төмендеу мәні номиналды мәнге қарағанда — 5 % құрайды.
6.1 сурет – Желідегі кернеуінің өзгеруі
Электрқабылдағыштар 1 — 4 қорек көзін номиналдыдан көп кернеу алады; Электрқабылдағыштар 6 — 10 төменгі кернеумен қоректенеді. «б» нүктесіндегі желідегі кернеуі электрқабылдағыштың номиналды кернеуімен сәйкес келеді. Сонымен желідегі кернеудің төмендеуі қорек көзінен бастап аса алыстаған қабылдағыштың номиналды мәні 10% құрайды.
6.2 сурет – Соңындағы бір жүктемелі үш фазалы тоқтың желісі
Кернеулер арасындағы алгебралық ерекшелігі қорек көзіндегі торапқа қосылған тұтынушылармен бірге кернеуді кернеу шығыны деп аталады:
(6.4)
немесе номиналды кернеуде пайызбен бірге
(6.5)
Кернеудің төмендеуі – тораптағы басындағы және аяғындағы қаралып жатқан бөлімдегі айнымалы токтың әртүрлі геометриялық вектор кернеуін айтады:
(6.6)
6.2 тәсімінде 3 фазалы желі активті (R) және индуктивті (X) кедергілерімен берілген. Желінің соңында жүктеме ток I және cos немесе қуатпен S = Р — iQ берілуі мүмкін.
Желінің басындағы кернеу UФ1,соңындағы UФ2.
Кернеудің шығыны келесі формуламен анықталады:
(6.7)
Номиналды кернеуден кейінгі кернеу шығыны пайызбен Un (В):
(6.8)
3) Экономикалық тығыздық тоғы бойынша:
Желі қимасын көбейту капиталдық шығынға әкеліп соқтырады. Ал қиманың азаюы шығынның азаюына соқтырады, алайда электрэнергияның шығының бағасы өседі, оның мәні активті қуатына тура прапорционалды және керісінше өткізгіштің көлденең қимасына прапорционады болып келеді.
Өткізгіштің қимасына минималды шығымен сәйкес келуін — экономикалық деп атайды.
Оның мәніне бірнеше факторлар әсер етеді (аумақтағы құрылыс алаңының бағасы, желінің қолданылуына байланысты электрэнергия шығынының бағасы, түсті металлдардың үнемдеуі және т.б.) және математикалық жағынан есептеуге қиынға соқтырады.
Осы әсер ететін факторлардың қорытындысы бойынша әсер ететін экономикалық қима және техникалық экономикалық есептеулер ПУЭ бойынша экономикалық тығыздық тоғына қарап экономикалық қимасын анықтау керек. Ал оның мәні өткізгіштің материалына, желінің конструктивті орындалуына, құрылған шығынына және максималды жүктеменің ұзақ қолданылуына байланысты.
Экономикалық тығыздық тоғының нормалық мәндері 6.2 кестеде келтірілген. Экономикалық қимасы келесі формула бойынша анықталады, (мм2):
(6.9)
6.2 кесте – Экономикалық тығыздық тоғының нормалық мәндері
Қуатты ток сымдарының экономикалық тығыздық тогы максималды жүктемені ұзақ қолданылуына байланысты мына мән аралықта 0,5-0,7 А/мм2 қабылданады. Ал дәл мәндерін есептеп минималды шығын бойынша анықтайды. Олардың мәндері ток сымдардың параметрлеріне, конструктивті орындалуына, орнату, электрэнергия шығын бағасына және де басқа факторларға байланысты.
Максималды жүктеме кезінде түнгі уақыт кезінде келетін ПУЭ бойынша экономикалық тығыздық тогын 40% жағарлатуға болады.
Экономикалық тығыздық тоғы бойынша тандалмайды:
— 1000 В дейінгі кернеулі желінің қимасы, егер жүктеме максимум қолдану сағаты 4000-5000;
— тораптарды жарықтандыру барлық тағайындалу бойынша;
— кернеуі 1000 В дейінгі жеке электрқабылдағыштарға тармақталуы;
— барлық кернеулердегі және уақытша құрастырылған тораптардағы , 3-5 жылға жарамды құрастырылымдардағы тарату құрылғыларының топтық шиналарын.
Кабельдік және әуелік желілерді 6 — 35 кВ электрлік есептеулері қиманы таңдауға қарастырады. Ол үшін экономикалық ток тығыздығын жүктемедегі ұзақтық тоғын қыздыруға және кернеу шығынына тексереді. Түрлендіру тәсімінде есептеу кезінде трансформаторды ескермейді. Трансформатордағы қуат шығыны тұтынушының жүктемесінде ескеріледі.
Активті және реактивті желі өткізгіштері және қуат шығындары мұнда ескерілмейді, себебі олардың мәні кішкентай сондықтан да есептеу мәніне әсер ете алмайды. Тұтынушылардың есептік жүктемелері толық қуатпен Р және Q немесе активті қуаттармен Р және cos берілуі мүмкін.