4. Выбор питающих и распределительных сетей.

Схемы электрических сетей должны строиться исходя из требований, предъявляемых к электробезопасности и надежности электроснабжения электроприемников зданий.

Количество вводно-распределительных устройств или главных распределительных щитов (ВРУ, ГРЩ), предназначенных для приема электроэнергии от городской сети и распределения ее по потребителям зданий, выбирается по соображениям обеспечения надежности электроснабжения с учетом конструкции здания и по построению схемы внешнего электроснабжения.

В жилых домах ВРУ рекомендуется размещать в средних секциях.

В общественных зданиях ГРЩ или ВРУ должны располагаться у основного абонента независимо от числа предприятий, учреждений и организаций, расположенных в здании.

4.1 Расчет и выбор сечения проводов и жил кабелей

Выбор площади сечения по нагреву. Надежная работа прово­дов и кабелей определяется длительной допустимой температу­рой их нагрева, значение которой зависит от вида изоляции. Учитывая условия надежности, безопасности и экономичности, ПУЭ устанавливают допустимую температуру нагрева в зависи­мости от материала проводника, изоляции, длительности прохо­ждения тока.

Длительно протекающий по проводнику ток, при котором устанавливается длительно допустимая температура нагрева, на­зывается допустимым током по нагреву. Длительно допустимые токи нагрузки проводов, кабелей, шин указаны в таблицах ПУЭ для температуры воздуха 25 °С и почвы 15 ^СС.

Выбор площади сечения по нагреву длительным током сво­дится к сравнению силы расчетного тока I_р с допустимым таблич­ным значением I_доп для провода или кабеля принятых марок и условий их прокладки:

I_доп ≥ I_р·К_т ;

где К_т– поправочный температурный коэффициент, вводимый в формулу, если температура воздуха отличается от 25 °С, а зем­ли — от 15 °С. При нормальных условиях К_т=1.

При параллельной прокладке кабелей в земле или трубах условия их охлаждения ухудшаются, что учитывается поправоч­ным коэффициентом на прокладку К_п. Тогда

I_доп ≤ I_рК_т∙ К_п;

Значения К_ти К_п приводятся в справочной литературе.

Выбор площади сечений по экономической плотности тока. Для выбора оптимального варианта электрической сети прово­дят технико-экономическим расчетам сравнением капи­тальных вложений и ежегодных эксплуатационных затрат для нескольких вариантов. Сумма приведенных годовых затрат при выборе площади сечения будет иметь минимум при так называ­емой экономической площади сечения:

S_эк=

где I_р–сила расчетного тока линии, А;

J_эк–экономическая плотность тока, А/мм².

Однако в сетях напряжением до 1000 В площадь сечения, выбранная по экономической плотности тока, в 2 — 3 раза превышает площадь сечения, выбранную по нагреву, поэтому проверке по экономической плотности подлежат не все сети напряжением до 1000 В , а лишь те, в которых годовое число часов Т_м превышает 4000 .

Выбор площади сечений по условию соответствия выбранному аппарату защиты:

I_{норм.доп} ≥(I_н.р·К_щ )/ К_п;

где :I_н.р–номинальный ток расцепителя автоматического выключателя,А;

К_щ–кратность длительно допустимого тока для провода или кабеля по отношению к номинальному току или току срабатывания защитного аппарата.

4.1.1Обеспечение защиты кабелей от перегрузок.

Защиты от перегрузки требуют все сети 0,4 кВ, выполненные проложенными открыто незащищенными изолированными проводами с горючей оболочкой внутри любых помещений; все осветительные сети независимо от конструкции и способа прокладки проводов или кабелей в жилых и общественных зданиях, в служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, в пожароопасных зонах, все сети для питания бытовых и переносных электроприборов; все силовые сети в промышленных предприятиях, жилых и общественных помещениях, если по условиям технологического процесса может возникнуть длительная перегрузка проводов и кабелей; все сети всех видов во взрывоопасных помещениях и взрывоопасных наружных установках независимо от режима работы и назначения сети.

Сети внутри помещений, выполненные открыто проложенными проводниками с горючей наружной оболочкой или изоляцией, должны быть защищены от перегрузки.

Кроме того, должны быть защищены от перегрузки сети внутри помещений:

осветительные сети в жилых и общественных зданиях, в торговых помещениях, служебно-бытовых помещениях промышленных предприятий, включая сети для бытовых и переносных электроприемников (утюгов,

чайников, плиток, комнатных холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т. п.), а также в пожароопасных зонах;

силовые сети на промышленных предприятиях, в жилых и общественных зданиях, торговых помещениях - только в случаях, когда по условиям технологического процесса или по режиму работы сети может возникать длительная перегрузка проводников; сети всех видов во взрывоопасных зонах . В сетях, защищаемых от перегрузок, проводники следует выбирать по расчетному току, при этом должно быть обеспечено условие, чтобы по отношению к длительно допустимым токовым нагрузкам, приведенным в таблицах ПУЭ аппараты защиты имели кратность не более:

80 % для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), - для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией; для проводников, прокладываемых в невзрывоопасных производственных помещениях промышленных предприятий, допускается 100 %;

100 % для номинального тока плавкой вставки или тока уставки автоматического выключателя, имеющего только максимальный мгновенно действующий расцепитель (отсечку), - для кабелей с бумажной изоляцией;

100 % для номинального тока расцепителя автоматического выключателя с нерегулируемой обратно зависящей от тока характеристикой (независимо от наличия или отсутствия отсечки) - для проводников всех марок;

100 % для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой - для проводников с поливинилхлоридной, резиновой и аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией;

125 % для тока трогания расцепителя автоматического выключателя с регулируемой обратно зависящей от тока характеристикой - для кабелей с бумажной изоляцией и изоляцией из вулканизированного полиэтилена.

Длительно допустимая токовая нагрузка проводников ответвлений к короткозамкнутым электродвигателям должна быть не менее: 100 % номинального тока электродвигателя в невзрывоопасных зонах; 125 % номинального тока электродвигателя во взрывоопасных зонах.

Например, защиту от перегрузки требуют кабели питания двигателей транспортеров, так как эти механизмы подвержены перегрузкам; не требуют защиты от перегрузки кабели питания центробежных насосов с легкими условиями пуска (установленные в невзрывоопасных помещениях), так как по технологическим причинам эти механизмы не перегружаются.      Для защиты проводников и кабелей от перегрузки должны быть обеспечены следующие соотношения между допустимым током проводника. Определяется по таблицам ПУЭ и током срабатывания защиты. При применении выключателей только с электромагнитными расцепителями и током срабатывания отсечки :      для проводников поливинилхлоридной, резиновой другой аналогичной по тепловым характеристикам изоляцией внутри помещений

I_о. ≤ 0.8I_{доп.пров.}

для невзрывоопасных производственных помещений, также кабелей с бумажной изоляцией допускается

I_.о. ≤ I_{доп.пров.}          При применении выключателей с нерегулируемой обратнозависимой от тока характеристикой для проводников всех марок

I_н.р ≤ I_{доп.пров.}           где I_н.расц. — номинальный ток расцепителя.