કેબલ અને વાયર ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી: હીટિંગ દ્વારા, વર્તમાન દ્વારા, વોલ્ટેજ નુકશાન દ્વારા

વાયર અને કેબલનો ક્રોસ-સેક્શન અનુમતિપાત્ર હીટિંગના આધારે નક્કી કરવામાં આવે છે, સામાન્ય અને કટોકટી સ્થિતિઓને ધ્યાનમાં લેતા, તેમજ વ્યક્તિગત રેખાઓ વચ્ચેના પ્રવાહોના અસમાન વિતરણને ધ્યાનમાં રાખીને, કારણ કે ગરમીથી વાયરના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં ફેરફાર થાય છે, તેના પ્રતિકારમાં વધારો થાય છે. વાહક ભાગોને ગરમ કરવા અને ઇન્સ્યુલેશનનું જીવન ટૂંકું કરવા માટે વિદ્યુત ઊર્જાનો નકામો વપરાશ. અતિશય ગરમી ઇન્સ્યુલેશન અને સંપર્ક જોડાણો માટે જોખમી છે અને આગ અને વિસ્ફોટ તરફ દોરી શકે છે.

હીટિંગ વાયરના કેબલ અને ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી

અનુમતિપાત્ર હીટિંગની શરતોમાંથી ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી લાંબા ગાળાના અનુમતિપાત્ર વર્તમાન લોડ આઈડીના સંબંધિત કોષ્ટકોના ઉપયોગ માટે ઘટાડવામાં આવે છે, જેમાં કંડક્ટરને અકાળે અટકાવવા માટે પ્રેક્ટિસ દ્વારા સ્થાપિત મહત્તમ અનુમતિપાત્ર તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે. ઇન્સ્યુલેશન પહેરો, વાયરના કનેક્શન પોઈન્ટ પર વિશ્વસનીય સંપર્ક સુનિશ્ચિત કરવા અને Id ≥ Ip, Ip — રેટેડ લોડ કરંટ પર આવતી વિવિધ કટોકટીની પરિસ્થિતિઓને દૂર કરવા.

કેબલ ક્રોસ-સેક્શન પસંદ કરતી વખતે તૂટક તૂટક તૂટક તૂટક લોડને ઘટાડેલા સતત પ્રવાહ માટે પુનઃ ગણતરી કરવામાં આવે છે

જ્યાં Ipv એ પીવી સક્રિયકરણની અવધિ સાથે રીસીવરનો ઓફ-મોડ વર્તમાન છે.

વાયર અને કેબલ્સના ક્રોસ-સેક્શનને પસંદ કરતી વખતે, તે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે સમાન હીટિંગ તાપમાને, મોટા ક્રોસ-સેક્શનવાળા વાહક વાયરની અનુમતિપાત્ર વર્તમાન ઘનતા ઓછી હોવી જોઈએ, કારણ કે તેમનો ક્રોસ-સેક્શન વધુ વધે છે - ઠંડકની સપાટીની વૃદ્ધિની ડિગ્રી (ચોખા જુઓ. 1). આ કારણોસર, બિન-લોહ ધાતુઓને બચાવવા માટે, મોટા ક્રોસ-સેક્શનવાળા એક કેબલને બદલે, નાના ક્રોસ-સેક્શન સાથે બે અથવા વધુ કેબલ પસંદ કરવામાં આવે છે.

આકૃતિ 1. ગર્ભિત પેપર ઇન્સ્યુલેશન સાથે 6 kV ના વોલ્ટેજ માટે આઉટડોર થ્રી-કોર કેબલમાં કોપર કંડક્ટરના ક્રોસ-સેક્શન પર અનુમતિપાત્ર વર્તમાન ઘનતાની અવલંબનનો ગ્રાફ, + 65 ° સે તાપમાને વર્તમાન દ્વારા ગરમ કરવામાં આવે છે. હવાનું તાપમાન +25 «C.

સંબંધિત કોષ્ટકો અનુસાર અનુમતિપાત્ર હીટિંગની સ્થિતિમાંથી વાયર અને કેબલ્સની અંતિમ પસંદગીમાં, ફક્ત લાઇનના અંદાજિત વર્તમાનને જ નહીં, પણ તેના બિછાવેની પદ્ધતિ, વાયરની સામગ્રી અને તે પણ ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે. આસપાસનું તાપમાન.

1000 V થી ઉપરના વોલ્ટેજ માટેની કેબલ લાઇન, અનુમતિપાત્ર લાંબા-વર્તમાન હીટિંગની શરતો અનુસાર પસંદ કરવામાં આવે છે, તે પણ શોર્ટ-સર્કિટ કરંટ દ્વારા ગરમ કરવા માટે તપાસવામાં આવે છે. 10 kV સુધીના વોલ્ટેજ સાથે ગર્ભિત પેપર ઇન્સ્યુલેશનવાળા કેબલ્સના કોપર અને એલ્યુમિનિયમ કંડક્ટરનું તાપમાન 200 ° સે અને 125 ° સે ઉપરના વોલ્ટેજ 35-220 kV માટેના કેબલ્સ, તેમના ક્રોસ-સેક્શન તે મુજબ વધે છે.

1000 V સુધીના વોલ્ટેજ સાથેના આંતરિક પાવર નેટવર્કના વાયર અને કેબલ્સનો ક્રોસ-સેક્શન રેખીય રક્ષણાત્મક ઉપકરણો - ફ્યુઝ અને સર્કિટ બ્રેકર્સની સ્વિચિંગ ક્ષમતાઓ સાથે સંકલિત છે - તેથી અસમાનતા Azd / Azc h, જ્યાં kz — નજીવા પ્રવાહ અથવા રક્ષણાત્મક ઉપકરણ Azs (માંથી PUE). ઉપરોક્ત અસમાનતાને સંતોષવામાં નિષ્ફળતા પસંદ કરેલ મુખ્ય વિભાગને તે મુજબ વધારવા માટે દબાણ કરે છે.

વોલ્ટેજ નુકશાન માટે કેબલ અને વાયરના ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી

હીટિંગ શરતો દ્વારા પસંદ કરાયેલા કેબલ અને કંડક્ટરના ક્રોસ-સેક્શન અને રક્ષણાત્મક ઉપકરણોની સ્વિચિંગ ક્ષમતાઓ સાથે સુસંગત રેખીય વોલ્ટેજ નુકશાનની તપાસ કરવી આવશ્યક છે.

જ્યાં U એ વિદ્યુત ઊર્જાના સ્ત્રોતનું વોલ્ટેજ છે, યુનોમ એ રીસીવરના જોડાણ બિંદુ પરનું વોલ્ટેજ છે.

નજીવા વોલ્ટેજમાંથી મોટર ટર્મિનલ વોલ્ટેજનું અનુમતિપાત્ર વિચલન ± 5% થી વધુ ન હોવું જોઈએ, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં તે + 10% સુધી પહોંચી શકે છે.

લાઇટિંગ નેટવર્ક્સમાં, આંતરિક કાર્ય લાઇટિંગના સૌથી દૂરના લેમ્પ્સ અને બાહ્ય લાઇટિંગના પ્રોજેક્ટર ઇન્સ્ટોલેશન માટેનો વોલ્ટેજ ડ્રોપ લેમ્પના નજીવા વોલ્ટેજના 2.5% કરતાં વધુ ન હોવો જોઈએ, બાહ્ય અને કટોકટી લાઇટિંગ માટેના લેમ્પ્સ માટે - 5%, અને સાથેના નેટવર્ક્સમાં વોલ્ટેજ 12.,. 42V - 10%. વોલ્ટેજમાં મોટો ઘટાડો કાર્યસ્થળોની રોશનીમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, શ્રમ ઉત્પાદકતામાં ઘટાડો કરે છે અને તે પરિસ્થિતિઓ તરફ દોરી શકે છે જેમાં ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સની ઇગ્નીશનની ખાતરી આપવામાં આવતી નથી. લેમ્પ્સનું સૌથી વધુ વોલ્ટેજ, એક નિયમ તરીકે, તેના નજીવા મૂલ્યના 105% કરતા વધુ ન હોવું જોઈએ.

આંતરિક વીજ પુરવઠા નેટવર્કના વોલ્ટેજમાં જે ધોરણો પૂરા પાડવામાં આવ્યા છે તેના કરતા વધારે છે તે અનુમતિપાત્ર નથી, કારણ કે તે વિદ્યુત ઊર્જાના વપરાશમાં નોંધપાત્ર વધારો તરફ દોરી જાય છે, વીજ પુરવઠાની સેવા જીવનમાં ઘટાડો અને ઇલેક્ટ્રિકલ લાઇટિંગ સાધનો, અને કેટલીકવાર ઉત્પાદનોની ગુણવત્તામાં ઘટાડો.

ચોખા. 2. કેબલ અને વાયરના ક્રોસ-સેક્શનને પસંદ કરતી વખતે થ્રી-ફેઝ થ્રી-વે લાઇનમાં વોલ્ટેજ નુકશાનની ગણતરી: a-લાઇનના અંતે એક લોડ સાથે, b-અનેક વિતરિત લોડ સાથે.

ત્રણ-તબક્કાની ત્રણ-વાયર લાઇનના વાયરના ક્રોસ-સેક્શનને તેના છેડે એક લોડ સાથે તપાસવું (ફિગ. 2, a), જે સંબંધિત રેખીય વોલ્ટેજ નુકશાન માટે રેટ કરેલ વર્તમાન Azp અને પાવર ફેક્ટર cos phi દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, કાર્ય કરો નીચે મુજબ:

જ્યાં યુનોમ એ નેટવર્કનું નજીવા વોલ્ટેજ છે, V, Ro અને Xo એ અનુક્રમે, એક કિલોમીટરની રેખાના સક્રિય અને પ્રેરક પ્રતિકાર છે, જે સંદર્ભ કોષ્ટકોમાંથી પસંદ કરેલ છે, ઓહ્મ/કિમી, Pp એ લોડની ગણતરી કરેલ સક્રિય શક્તિ છે , kW; L એ રેખાની લંબાઈ છે, કિ.મી.

સતત ક્રોસ-સેક્શનની અનબ્રાન્ચેડ મુખ્ય ત્રણ-તબક્કાની ત્રણ-વાયર લાઇન માટે, તેની સાથે રેટેડ કરંટ Azstr1, AzR2, ..., Azr અને અનુરૂપ પાવર પરિબળો cos phi1, cos phi2, ..., cos સાથે વિતરિત લોડ વહન L1, L2, …, Ln (ફિગ. 2, b), સૌથી દૂરના રીસીવરને સંબંધિત રેખીય વોલ્ટેજ નુકશાન:

જ્યાં PRI એક્ટિવ પાવર — દૂરના પાવર સ્ત્રોતમાંથી I-th લોડ રિમોટની ગણતરી L.

જો ગણતરી કરેલ સંબંધિત વોલ્ટેજ નુકશાન dU અનુમતિપાત્ર ધોરણો કરતા વધારે હશે, તો આ મૂલ્યના સામાન્ય મૂલ્યની ખાતરી કરવા માટે પસંદ કરેલ વિભાગને વધારવો જરૂરી છે.

વાયર અને કેબલના નાના ક્રોસ-સેક્શન સાથે, પ્રેરક પ્રતિકાર Xo ને અવગણવામાં આવી શકે છે, જે અનુરૂપ ગણતરીઓને મોટા પ્રમાણમાં સરળ બનાવે છે. આઉટડોર લાઇટિંગના ત્રણ-તબક્કાના થ્રી-વાયર ડિસ્ટ્રિબ્યુશન નેટવર્ક્સમાં, જે નોંધપાત્ર લંબાઈમાં ભિન્ન હોય છે, તમારે સમાન લાઇટિંગ ફિક્સરના યોગ્ય સમાવેશ પર ધ્યાન આપવું આવશ્યક છે, કારણ કે અન્યથા વોલ્ટેજ નુકશાન તબક્કાઓ પર અસમાન રીતે વિતરિત કરવામાં આવે છે અને નજીવા વોલ્ટેજની તુલનામાં ઘણા દસ ટકા સુધી પહોંચી શકે છે.

આઉટડોર લાઇટિંગ માટે ઇક્વિડિસ્ટન્ટ લાઇટિંગ ફિક્સર ચાલુ કરવા માટેની યોજનાઓ: a — સાચું, b — ખોટું

આર્થિક વર્તમાન ઘનતા માટે કેબલ ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી

વાયર અને કેબલ્સના ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી, આર્થિક પરિબળોને ધ્યાનમાં લીધા વિના, લાઇનોમાં વિદ્યુત ઊર્જાના નોંધપાત્ર નુકસાન અને સંચાલન ખર્ચમાં નોંધપાત્ર વધારો તરફ દોરી શકે છે.આ કારણોસર, નોંધપાત્ર લંબાઈના આંતરિક વીજ પુરવઠા સાથેના વિદ્યુત નેટવર્કના વાયરનો ક્રોસ-સેક્શન, તેમજ મહત્તમ લોડ -Tmax > 4000 h -ના ઉપયોગના કલાકોની મોટી સંખ્યા સાથે કાર્યરત નેટવર્ક્સ ઓછામાં ઓછા માટે જવાબદાર હોવા જોઈએ. ભલામણ કરેલ આર્થિક વર્તમાન ઘનતા કે જે મૂડી ખર્ચ અને સંચાલન ખર્ચ વચ્ચેનો શ્રેષ્ઠ ગુણોત્તર સ્થાપિત કરે છે, જે નીચે પ્રમાણે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે:

જ્યાં Azr — લાઇનનો નજીવો પ્રવાહ, ભંગાણ અને સમારકામના કિસ્સામાં ભારમાં વધારાને ધ્યાનમાં લીધા વિના, Jd — 8 - ​​10 વર્ષમાં મૂડી ખર્ચની ચુકવણી પર આધારિત આર્થિક વર્તમાન ઘનતા.

અપેક્ષિત આર્થિક ક્રોસ-સેક્શનને નજીકના ધોરણ સુધી ગોળાકાર કરવામાં આવે છે અને, જો તે 150 mm2 કરતાં વધુ હોવાનું બહાર આવે છે, તો એક કેબલ લાઇનને બે અથવા વધુ કેબલ દ્વારા બદલવામાં આવે છે જેમાં કુલ ક્રોસ-સેક્શન આર્થિક એકને અનુરૂપ હોય છે. 50 mm2 કરતા ઓછાના ક્રોસ-સેક્શન સાથે ઓછા બદલાતા લોડ કેબલનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી.

મહત્તમ લોડ Tmax <4000 … 5000 h અને સમાન વોલ્ટેજના રીસીવરો માટે તમામ શાખાઓના ઉપયોગના કલાકોની સંખ્યા સાથે 1000 V સુધીના વોલ્ટેજ સાથે કેબલ અને વાયરનો ક્રોસ-સેક્શન, લાઇટિંગ ઇન્સ્ટોલેશનના ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક્સ, કામચલાઉ માળખાં અને 3 - 5 વર્ષ સુધીની ટૂંકી સેવા જીવન સાથેની રચનાઓ આર્થિક વર્તમાન ઘનતા અનુસાર પસંદ કરવામાં આવતી નથી.

ત્રણ-તબક્કાના ચાર-પાસ નેટવર્ક્સમાં, તટસ્થ વાહકના ક્રોસ-સેક્શનની ગણતરી કરવામાં આવતી નથી, પરંતુ મુખ્ય વાહક માટે પસંદ કરેલ ક્રોસ-સેક્શનનો ઓછામાં ઓછો 50% લેવામાં આવે છે, અને ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ સપ્લાય કરતા નેટવર્ક્સમાં, જેનું કારણ બને છે. ઉચ્ચ વર્તમાન હાર્મોનિક્સનો દેખાવ, મુખ્ય વાયરની જેમ જ.