W elektroenergetyce przemysłowej są stosowane:
— przewody gołe: w liniach napowietrznych, stacjach WN, niektórych instalacjach (np. odgromowe, w akumulatorniach), trakcji elektrycznej (przewody jezdne suwnic i dźwigów);
— przewody instalacyjne: w instalacjach, obwodach wtórnych, rozdzielnicach nn;
— szyny i prefabrykowane przewody szynowe: w rozdzielnicach, rozdzielniach, krótkich liniach przemysłowych o dużych prądach;
— kable elektroenergetyczne: w instalacjach, liniach przemysłowych;
— kable sygnalizacyjne.
Dobór przewodów i kabli sprowadza się do określenia:
A — wymaganej budowy przewodu (typu),
B — napięcia znamionowego,
C — materiału żył,
D — przekroju żył.
Typ przewodu, a więc jego budowa, (kryterium A) musi być dostosowany do warunków, w jakich będzie on pracował. Szczegóły dotyczące przeznaczenia przewodów i kabli podano przy omawianiu poszczególnych typów,
Napięcie znamionowe przewodu lub kabla (kryterium B) nie powinno być niższe niż napięcie znamionowe sieci, w której będzie on pracował. W niektórych przypadkach wymagania są bardziej ostre, dotyczy to:
— przewodów jednożyłowych układanych w rurach stalowych łub otworach prefabrykowanych — napięcie znamionowe tych przewodów nie może być niższe niż 750 V;
— przewodów w obwodach oświetlenia bezpieczeństwa, ewakuacyjnego i kierunkowego — napięcie znamionowe tych przewodów powinno wynosić co najmniej 250 V przy napięciu zasilania do 110 V oraz 750 V przy napięciu zasilania wyższym niż 110 V.
Napięcia znamionowe przewodów podaje się jako napięcia fazowe Ua, a więc napięcia między żyłą roboczą a żyłą zerową lub ziemią. Wyjątkiem są wielożyłowe przewody na napięcie 1 kV, które jest napięciem międzyprzewodowym U. Dla kabli napięcia znamionowe określa się przez UJ U.
Jako materiał żył (kryterium C) stosuje się aluminium. Żyły miedziane można stosować jedynie w instalacjach:
— podlegających wstrząsom i drganiom, mogącym szkodliwie wpłynąć na połączenia przewodów;
— wymagających zastosowania połączeń ruchomych;
— w których nie można zabezpieczyć przewodów o żyłach aluminiowych przed korozją;
— w obwodach wtórnych zabezpieczeń, automatyki i sterowania urządzeń oraz w obwodach układów pomiarowych, sygnalizacji i bezpieczeństwa;
— w teatrach, kinach, halach sportowych i innych obiektach z widowniami o więcej niż 300 miejscach, jeżeli wymagany przekrój żył przewodów nie przekracza 6 mm1;
— w muzeach, obiektach budowlanych uznanych za zabytki i w bibliotekach, jeżeli wymagany przekrój żył przewodów nie przekracza 6 mm2;
— w obiektach studyjnych, nadawczych i odbiorczych radia i telewizji oraz w obiektach telekomunikacji przewodowej i bezprzewodowej;
— w obiektach służby zdrowia i opieki społecznej, jeżeli wymagany przekrój żył przewodów nie przekracza 6 mm2;
— prądu przemiennego o częstotliwości większej niż 500 Hz;
— w pomieszczeniach zagrożonych pożarem lub wybuchem;
— w obiektach remontowanych, jeżeli remont obejmuje jedynie wycinki instalacji z przewodami o żyłach miedzianych, a ze względów technicznych lub eksploatacyjnych nie jest uzasadniona wymiana na przewody o żyłach aluminiowych;
— innych niż wymienione, jeżeli przekrój żył przewodów nie przekracza 6 mm2, a zastosowanie przewodów o żyłach miedzianych jest uzasadnione względami technicznymi.
Doboru przekroju żył (kryterium D) dokonuje się (patrz p. 14.2) ze
względu na:
a) obciążalność prądową^długotrwalą,
b) obciążalność prądową zwarciową,
c) dopuszczalny spadek napięcia,,
d) wytrzymałość mechaniczną,
e) wymagania unifikacji,
f) skuteczność zerowania,
g) ufot,
h) ekonomiczną gęstość prądu.
Ponadto dobór przekroju jest związany z zagadnieniem:
— oddziaływań elektrodynamicznych przy zwarciach — dla kabli jednożyłowych i szyn;
— skoordynowania obciążalności prądowej długotrwałej przewodu z zabezpieczeniem - w instalacjach dotyczy to koordynacji z prądem znamionowym wkładki bezpiecznikowej, w zależności od grupy przewodów.
Nie w każdym przypadku zachodzi konieczność sprawdzania doboru przekroju wg wszystkich kryteriów (niektóre z nich są spełnione automatycznie). Przy omawianiu poszczególnych przewodów podano kryteria, wg których należy dobrać przekrój.
14.2.1. Obciążalność prądowa długotrwała i zwarciowa
Obciążalność prądowa długotrwała IM (prąd dopuszczalny długotrwale) wynika z bilansu energetycznego odcinka przewodu w stanie ustalonym
II ■3 |
/Mm </ RWC |
04.1) |
ASJd = |
II 1 S° |
04.2) |
14'