Расчёт судовой кабельной сети (см. задание 2)

При нагрузке кабеля либо провода электрическим током он нагревается, конечно в нём теряется напряжение и мощность. При выборе сечения кабеля (провода) проектант сталкивается с двумя противоположностями. С одной стороны нужно снизить массы, стоимость и габариты кабелей, а с другой – снизить температуру нагрева, утраты мощности (энергии) и напряжения. Исходя из этого при выборе сечения приходиться принимать компромиссное ответ, которое обеспечило бы громадный допустимые службы размеры и срок кабелей, и массу, и утраты в сети.

При выборе кабелей направляться учитывать допустимый ток (нагрев кабеля), жильность кабеля, режим работы потребителя (долгий, короткий либо повторно-краткосрочный), температуру внешней среды, метод прокладки кабеля, место прокладки кабелей.

На данный момент выбор сечения и марки кабелей создают по особым таблицам, приведённых в правилах морского и речного регистров, (см. приложение 3, таблицы 1 и 2).

Сперва определяют марку кабеля (провода) в зависимости от места его стоимости и прокладки, конечно допустимого напряжения. Так, к примеру, при прокладке в сырых неотапливаемых помещениях (МКО, палубы, бытовые помещения, грузовые трюма и т.п.) допускается электросети делать кабелем, а в сухих отапливаемых помещениях возможно использовать провода. В тех местах, где вероятны лёгкие механические действия, на кабеле, должна быть плетёнка из металлических оцинкованных проволок (панцирь). Таковой кабель в собственной марке содержит букву «П». К примеру, подводы к другому оборудованию и двигателям, если она находится на высоте от настила (палубы) менее чем 750мм. Возможно не использовать панцирь, в случае если кабель будет заключён в трубу, метало — либо пластиковый рукав.

Кабель, проходящий по открытой палубе (надстройкам, мачтам и т.п.), конечно в ходовой рубке и радиорубке, должен иметь экран из луженых бронзовых проволок (в марке кабеля будет буква «Э»). Помимо этого, нужно стараться использовать кабели (провода) допускающие более большую температуру нагрева и их оболочка должна быть стойкой к действию нефтяных масел и не распространять пламя (стойкость к возгоранию).

Довольно часто на практике путают понятия многожильный кабель, и многопроволочный, отождествляя их. Многожильный кабель содержит в оболочке кабеля пара изолированных токопроводящих жил, а любая жила может выполнятся либо из нескольких проволок, либо складываться из одной проволоки (береговые кабели в большинстве случаев делают с однопроволочной жилой). После этого по таблицам (см. приложение 3) в зависимости от величины тока, жильности кабеля, режима работы потребителя и с учетом прокладки выбирают сечение кабеля. При громадных мощностях потребителя время от времени вместо одного кабеля прокладывают два параллельно, либо вместо одного трёхжильного – три одножильных. Для выбора сечения, как видно из прошлого, необходимо знать силу тока, которая определяется по следующим формулам:

а) для генераторов постоянного тока

б) для генератора трёхфазного переменного тока

где – номинальная мощность генератора, кВт

– номинальное напряжение генератора, В

– номинальный коэффициент мощности

в) для двигателя постоянного тока

г) для двигателя трёхфазного переменного тока

где номинальная мощность двигателя, кВт

– номинальное напряжение двигателя, В

– номинальный коэффициент мощности

– номинальный к.п.д. двигателя

– коэффициент загрузки

Коэффициент загрузки в различных режимах электростанции (судна) возможно различным. Так, к примеру, для рулевого привода при ходе по курсу (ходовой режим) возможно = (0,3…0,5), а на манёврах и в аварийном режиме его принимают = (0,8…0,9), а время от времени 1. Ток необходимо определять для самого большого .

е) для освещения, нагревательных устройств и т.п. постоянного и однофазного переменного тока.

ж) для трехфазных статических устройств

где – номинальная мощность потребителя, кВт

– номинальное напряжение потребителя, В

В случае если потребитель владеет индуктивным сопротивлением (люминесцентные светильники, трансформаторы, дроссели и т.п.), то в знаменателе формулы должен быть cos? потребителя.

з) для кабеля группового щита

где – ток отдельного i-го потребителя, А

– деятельный ток i-го потребителя, А

– реактивный ток i-го потребителя, А

– коэффициент одновременности работы потребителей

n – число потребителей

В случае если температура воздуха выше 40°С, то в величину расчётного тока вносят поправку в соответствии со следующей формулой:

где – табличный ток, А

– допустимая температура кабеля (кабели марок КНР, КНРЭ, КНРП, КНРТ и т.д. допускают температуру 65°С)

– температура воздуха, °С

40 – нормируемая температура воздуха, °С.

Выбранный кабель по допустимой нагрузке (плотности тока) контролируют на утрату напряжения.

Для сетей постоянного тока утрата напряжения определяется по следующим формулам:

где I – ток нагрузки, А

R – сопротивление одного провода, Ом

– номинальное напряжение сети, В

l – протяженность кабеля, м

S – сечение токопроводящей жилы, мм?

? = 48 м/(Ом.мм?) – удельная проводимость бронзовой жилы кабеля при температуре 65°С

В случае если допустимая температура кабеля выше 65°С, то удельную проводимость возможно пересчитать пользуясь формулой:

где – удельная проводимость жилы при допустимой температуре кабеля, м/(Ом.мм?)

– удельная проводимость жилы при t = 65°С

? – температурный коэффициент сопротивления ? = 0,004 – для меди.

Довольно часто в расчётах вместо тока применяют мощность в кВт, тогда формула будет выглядеть следующим образом:

Из данной формулы видно, что утраты в сети обратно-пропорциональны квадрату напряжения при том же сечении токопроводящей жилы кабеля. В случае если питающая магистраль имеет несколько участков различного сечения, то утрату напряжения возможно выяснить по формуле:

В случае если сечение магистрали однообразное, что имеет место в сетях освещения, то формула возможно преобразована:

Для сетей переменного тока утрату напряжения определяют с учётом активного и реактивного (индуктивного) сопротивления кабеля, т.е.

направляться иметь в виду, что при частоте тока 50Гц реактивное сопротивление намного меньше активного, исходя из этого в практических расчётах им довольно часто пренебрегают, в особенности при малых сечениях токопроводящей жилы кабеля, и утрату определяют по следующим выражениям:

Для определения в знаменателе , а для должна быть .

По окончании определения утрат нужно сравнить их с допустимой правильно Российского Речного Регистра либо Морского Регистра судоходства, каковые составляют:

– для силовой сети – 7%

– для сигнализации и сети освещения напряжением выше 55В – 5%

– для сигнализации и сети освещения напряжением ниже 55В – 10%

– для генераторного фидера – 1%

– для силовых потребителей с краткосрочным и повторно-краткосрочным режимами работы – 10%

– для радиоэлектронавигационных радиостанций и приборов – 5%

Мы, нижеподписавшиеся (1981). Коммунистический телефильм | Золотая коллекция


Также читать:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: