Выбор сечений проводов по экономической плотности тока.

Сечение – важнейший параметр линии. С увеличением сечения проводов линии возрастают затраты на ее сооружение и отчисления от них. Одновременно уменьшаются потери электроэнергии и их стоимость за год. Минимуму функции приведенных затрат З(F)=И+р_нК соответствует некоторое значение сечения, которое назовем F_ЭК. Стоимость линии зависит от ее длины: К=Ко*L, где L – длина линии, км; Ко – удельные капитальные вложения, руб/км: Ко=а+bF, где а – капитальные вложения в 1 км линии, не зависящие от сечения, руб/км; b – часть удельных капитальных вложений, пропорциональная сечению провода, руб/(км*мм²).

Стоимость потерь электроэнергии зависит от сечения: , где Iнб – наибольший рабочий ток линии, А; - удельное сопротивление материала провода, Ом*мм²/м; - стоимость потерь электроэнергии, руб/(кВт*ч); - время наибольших потерь, ч.

Эксплуатационные расходы на амортизацию и текущий ремонт зависят от сечения , где - ежегодные отчисления на амортизацию и текущий ремонт линии в относительных еденицах, 1/год.

Получаем: . Дифференцируя по сечению и приравнивания производную к нулю, найдем условие минимума функции затрат: , отсюда .

Экономическая плотность тока, А/мм², - это отношение наибольшего протекающего в линии тока к экономическому сечению: . Из этого следует .

Согласно ПУЭ экономическая плотность тока выбирается в зависимости от вида проводника и времени использования максимальной нагрузки. Для выбора сечения линии по экономической плотности тока сначала из таблиц находят J_ЭК, затем рассчитывают экономическое сечение по выражению и округляют до стандартного значения сечения.

Сечение проводов и кабелей, выбранное по экономической плотности , проверяется по нагреву, по допустимой потере напряжения, по механической прочности. Если сечение проводника, выбранное по J_ЭК, получается меньше сечения, требуемого по другим условиям, то надо выбирать наибольшее сечение, определяемое этим условием.

Выбору по экономической плотности не подлежат: сети промышленных предприятий с напряжением до 1 кВ при времени наибольшей нагрузки до 4000 – 5000 ч; ответвления к отдельным электроприемникам до 1000 кВ и осветительные сети предприятия, жилых, общественных зданий; сети временных сооружений, а так же устройства со сроком службы 3 – 5 лет. Сечение КЛ выше 1 кВ, выбранное по экономической плотности проверяется по нагреву, по допустимым потерям и отклонениям напряжения, а так же по термической стойкости при токах кз.