7.1. Выбор сечения кабелей

В зависимости от места прокладки кабеля, а также его назначения применяют кабели шланговые, экранированные, гибкие и др. Для неподвижных прокладок применяют, в основном, кабели марок КНРП (кабель в найритовой оболочке, с резиновой изоляцией, имеющей наружную оплетку из стальной проволоки), КНР (то же, но без оплетки) и КНРЭ (с экранирующей наружной оплеткой из медной проволоки).

Количество жил питающего кабеля определяется схемой электрической цепи линии электропередачи. Передача трехфазного переменного тока на судах, как правило, осуществляется по трехжильным кабелям.

Следует отметить, что с целью облегчения монтажных работ Речным Регистром не рекомендуется применять трехжильные кабели сечением свыше 120 мм².

Выбор площади поперечного сечения кабеля производится исходя из следующего условия:

I_расчI_доп, (7.1)

где I_расч – расчетное значение тока кабеля, А; I_доп – допустимое значение тока для выбранной площади сечения жилы, А.

Расчетный ток кабеля, соединяющего генератор с ГРЩ, принимают равным номинальному току генератора:

на постоянном токе

; (7.2)

на переменном токе

, (7.3)

где Р_г.ном – номинальная мощность генератора, Вт; U_г.ном – номинальное линейное напряжение генератора, В; cos_г.ном – номинальный коэффициент мощности генератора (обычно равен 0,8).

Расчетный ток кабеля, питающего преобразователь, принимается равным номинальному току на входе преобразователя.

Для кабеля, питающего трехфазный трансформатор, значение расчетного тока определяется по формуле

, (7.4)

где S_тр.ном – номинальная мощность трансформатора (на выходе), ВА; U_1ном – номинальное линейное напряжение первичной обмотки трансформатора, В; _тр.ном – к.п.д. трансформатора.

Значение расчетного тока кабеля, отходящего от трансформатора, определяется по формуле

, (7.5)

где U_2ном – номинальное линейное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В.

Расчетный ток кабеля, соединяющего электродвигатель с РЩ или ГРЩ, принимают равным номинальному току двигателя:

при постоянном токе

; (7.6)

при трехфазной системе переменного тока

, (7.7)

где Р_2ном – номинальная мощность на валу двигателя, Вт; U_дв.ном – номинальное линейное напряжение сети, В; cos_дв.ном – номинальный коэффициент мощности двигателя; _дв.ном – номинальный к.п.д. двигателя.

Расчетный ток кабеля или провода, питающего группу приемников (соединяющего ГРЩ и РЩ), определяется как:

на постоянном токе

; (7.8)

на переменном токе

, (7.9)

где N – число подгрупп одинаковых приемников; k_оi – коэффициент одновременности работы одинаковых приемников (таблица 3.1); n_i – число одинаковых приемников в i-ой подгруппе; k_с.р.i – коэффициент совместной работы потребителя в i-ой подгруппе (таблица 3.1); I_i – расчетный ток потребителя i-ой подгруппы, А; I_{i а}, I_{i р} – активная и реактивная составляющие расчетного тока потребителя в i-ой подгруппе, А.

При этом расчетный ток кабеля, питающего группу приемников, должен определяться для режима работы судна, соответствующего наибольшему числу одновременно работающих приемников и наибольшим значениям коэффициентов k_оi и k_с.р.i.

Активная и реактивная составляющие расчетного тока определяются как:

. (7.10)

Выбор сечения одиночно проложенных кабелей производится в соответствии с условием (7.1) на основании таблицы допустимых нагрузок (по току), приведенной в приложении Е. Таблица составлена с учетом режима работы потребителя (длительный, кратковременный, повторно-кратковременный) и условий прокладки кабелей по судну. Для генераторных кабелей режим всегда принимается длительным. Для кабелей, питающих отсечные щиты, в большинстве случаев – длительным. Для кабелей, питающих групповые щиты или отдельные потребители, режим работы может быть любым из трех вышеуказанных (например, для шпилей и брашпилей – кратковременным, для насосов и вентиляторов – длительным, для крановых двигателей – повторно-кратковременным).

Если для применяемых типов кабелей и проводов не определены допустимые нагрузки по току, то выбор их сечения следует производить по таблицам, приведенным в Правилах Речного Регистра [2].

При расположении кабелей в трубах, пучках и т.п. по сравнению с одиночной прокладкой каждого кабеля, существенно ухудшаются условия их охлаждения. В этом случае необходимо снижать значение допустимого тока по сравнению с током, допускаемым при одиночной прокладке. Для этого необходимо умножить табличное значение тока (приложение Е) на коэффициент К₁.

В пучке, состоящем из шести и менее кабелей, ухудшение их теплового состояния несущественно и значение коэффициента К₁ можно принимать равным единице. При прокладке кабелей в трубах или желобах длиной более 1,3 м значение К₁ принимается соответственно равным 0,8 и 0,85. При однорядном расположении кабелей в пучке значение К₁ принимается равным 0,9, при двухрядном К₁=0,8, при трехрядном и более К₁=0,6 5.

Однако, при этом необходимо учитывать длительность нахождения кабелей под током. Поэтому во всех случаях, когда коэффициент К₁ принимается меньше единицы, его умножают на коэффициент К₂, учитывающий длительность работы кабелей под нагрузкой. Коэффициент К₂ определяется по формуле

, (7.11)

где t_раб – время работы кабеля под нагрузкой в течении суток, ч.

Если произведение К₁К₂ больше единицы, то оно принимается равным единице.

Результаты расчетов необходимо свести в таблицу, приведенную в конце раздела (таблица 7.1).