Khi chon tiét dién day dan cho đường dây tải điện, cần lưu ý các vấn dé sau:
e Độ sụt áp cho phép trên đường day.
e Su phat nhiét cho phép d6i véi đường dây (t < 60°C).
s Tổn thất điện trên đường day.
e Độ bền cơ học của dây theo quy phạm về điện (xem Bảng 9-2).
Trường hợp tải nhủ
Đối với tải công suất nhỏ, đường dây không quá dài, có thể dựa vào bảng hướng dẫn cỡ dây tương ứng với dòng điện tải cho phép để chọn dây dẫn phù hợp (xem Bảng 9-1).
Cần lưu ý xem dây được đi trên puli ngoài trời hay trong ống, số lượng dây dan trong 6ng, va chon [hai
< Tải,
Ví dụ 1. Hãy chọn cỡ dây cho đường dây cấp điện 1 pha có cự ly 20 mét, dây được đi trong ống PVC và chịu tải dòng điện I = 30A.
Giải
Đường dây có cự ly 20 mét, như vậy tổng chiều dài của hai dây điện L = 40 mét.
Theo Bảng 9-1, chọn cỡ dây d = ỉ 9,6 mm cú dũng điện cho phộp lạ,
=48 A. Nhưng vì đường dây đi trong ống có hai dây nên phải nhân với hệ số giảm thiểu K = 0,70.
Do đó: lạ, = 48 x 0,7 = 33,6 A.
Ví dụ 2. Với dây cáp cỡ 5,5 đi trong ống chứa bốn dây. Hỏi dây cáp cho phép tải dòng điện tối đa là bao nhiêu ampe?
100
Giải
Theo Bảng 9-1, dây cáp cỡ 5,5 mm?” (7x1,0) cho phép tải dòng điện 49 A, nhưng do đi dây trong ống chứa bốn dây, nên chỉ cho phép chịu tải dòng điện đến:
Ip = 49 x 0,63 = 30,8 A (hệ số giảm thiểu K = 0,63).
Lưu ý: Có thể tham khảo quan hệ cỡ dây - cường độ ở Bảng 3-3 và Bảng 3-4, trong đó, cáp 5, chịu tải cho phép 26A, cáp 6 mm” chiu tai cho phép 37A. Vấn đề này chưa tính đến độ sụt áp, tổn thất điện trên đường đây.
Trường hợp tải lớn, đường tây tài
Đối với mạch tiêu thụ lớn, đường dây dẫn điện dài, cần tính toán sao cho độ sụt áp không vượt quá độ sụt áp cho phép, đặc biệt cần cân nhắc sự tổn thất trên đường dây, sự phát nhiệt, nếu đường dây đi trong ống và chứa nhiều sợi.
Độ sụt áp cho phép đối với các mạch cung cấp như sau:
AU = 2 -3 % khi cung cấp cho mạch thắp sáng.
AU = 4- 6 % khi cung cấp cho mạch động cơ.
Nếu gọi u = U; - Ư: là độ sụt áp trên đường dây, độ sụt áp tính theo phần trăm (%) sẽ là:
AU (%) = —— x 100 %.
Nếu vượt quá mức độ cho phép U,
trên, tổn thất sẽ lớn và hiệu suất của mạch tiêu thụ thấp.
Ví dụ 3. Như Ví dụ 1 với nguồn điện U = 220V. Tinh dé sut 4p va tén that điện năng trên đường dây trong
mười giờ. Biết điện trở suất của đồng p = 0,017 uOm.
Giải
Với cự ly 20 mét, đường dây có hai dây nên chiều dài tổng của đường dây sẽ là: L = 40 mét.
Với cỡ dõy d = ỉ 9,6mm, tiết
Na. =. tx 2
diện sẽ là s = 5,3 mm”.
là Như vậy, điện trở của đường dây ae
he ptt = 0,017 40 = 0,1283 ©.
§ 5,3 ›
Bảng 9-1. Cường độ dòng điện cho phép chịu tải liên tục ở vùng có nhiệt độ môi trường xung quanh T < 300C, với dây dẫn ruột đồng, bọc cách điện
có thể chịu được nhiệt độ đến 60°C.
: Cường độ dòng điện cho phép (A) Sen Ta Cấu tạo
ret, Tiết diện đường Dây đi Dây đi trong ống có:
Loại dây củng kính mỗi | trên puli
sợi (mm) |_ ngoài trời 3 sợi 4 sợi 5-6 sợi
0.79 1.0 16 11 10 9
1.13 4:2 19 13 12 11
Day don 2.01 1.6 27 19 17 15
cung 3.14 2.0 35 24 22 20
5.31 2.6 48 34 30 OT,
8.04 3.2 62 43 39 35
0.8 7/04 Ty 12 T1 95
1.25 7/045 19 13 12 11
2: 7/0.6 ỉ7. 19 Tý 15
3.5 7/0.8 37 26 2 21
5.5 7/1.0 49 34 31 27
8 TiiÌ.2 61 43 38 34
14 7716 88 62 55 49
22 7/2.0 115 80.5 75 64.5
Day cap 38 7/2.6 162 113.5 10 91
60 19/2.0 21g 152 13 121.5
100 19/2.6 298 209 1 167
150 37/23 395 276.5 249 221
200 37/2.6 469 328 295.5 263
250 61/2.3 556 389 350 311
325 61/2.6 650 455 409.5 364
400 61/29 745 521.5 469 417
500 61/3.2 842 589.5 530.5 4715
Tham khảo tiêu chuẩn của Nhật (IS)
101
Theo định luật Ohm, độ sụt áp trên đường dây là:
u=RxI=0,1283 x 30 = 3,85V.
Quy ra độ sụt áp phần trăm:
3,85
AU = 100 = 1,75%.
Công suất bị tổn thất trên đường day:
lạ uxI= 3,Bð x30
= 115,5 W = 0,1155 kW.
Điện năng tổn thất trên đường dây khi tải dòng điện I = 30A trong thời gian 10 giờ.
W =HxE=01155xX10
= 1,155 kWh.
Để chọn cỡ dây, cần biết cường độ dòng điện tải qua dây dẫn. Nếu các thông số ghi trên thẻ máy của
thiết bị điện không có cường độ dòng điện, có thể tính như sau:
s Dòng điện của thiết bị cấp nhiệt cho lò sấy, nổi cơm điện; đèn tròn, động cơ một chiều được xác định bằng công thức:
T= EB ampe U
e Dong dién cia déng co 1-pha, quat ban, quat tran, dén huynh quang được xác định bằng:
I] = ————— ampe 7 Ủx ncosọ trong đó
P: công suất thiết bị (watt (W)).
U: điện áp định mức (vôn (V)).
n: hiệu suất của thiết bị.
Bảng 9.2. Chọn tiết diện dây tối thiểu đáp ứng độ bền cơ học.
Tiết diện (mm?) Đặc tính dây và phương pháp đặt dây :
Day dong Dây nhôm Dây dẫn cho mạch thắp sáng 0,5 và 1
Dây mềm cho các thiết bị di động 1va 2,5
Day dan loai di trong nha, dat trén su, co chiéu dai:
- đến 1 mét 1,0 2,5
- đến 2 mét 1,5 2,5
- đến 6 mét 275 4,0
- đến 12 mét 4,0 10,0
- trén 12 mét 16,0
Dây dẫn không bọc cách điện dùng trong nhà; dây có bọc cách điện hoặc không, nhưng có bảo vệ trang bị bên ngoài:
- ệ trờn tường 2,5 4,0
- Ổ các trường hợp khác 4,0 10,0
Dây có bọc cách điện, đặt trong ống 1,0 25 Đường dây ngoài trời, điện áp đến 1000V 6,0 16,0 Đoạn đi ngoài trời với chiều dài 25 mét 4,0 10,0
Ghi chú. Bằng 9-2 áp dụng cho quy phạm TCVN.
102
cosọ: hệ số công suất.
e Dong điện của động cơ 3-pha:
T= — 25iP anh 5 ampe
⁄3.U. ncos@
Lưu ý:
s Khi chọn cỡ dây, nên chọn dòng điện cho phép đối với dây lớn hơn dòng điện chịu tải theo yêu cau tinh todn (Iq > Thai).
s Nếu cần tính xác thực theo su sử dụng tải thực tế (Pu) so với công suất thiết kế trang bị (Pạụ), có thể tính:
Pu = k.Pụ.
trong đó chọn hệ số k = 0,7 - 0,9.
Ví dụ 4. Chọn cỡ dây cho đường dây chính 3-pha dài 15 mét, cung cấp điện cho ba động cơ có công suất định mức P) = 4,5 kW, P, = 2,8 kW, P; = 3,5 kW. Biết hiệu suất của động co n = 0,85; cose = 0,8. Đường dây dan dién ruét déng loai boc PVC, di trong ống, có p = 0,017 nQm.
Giải
Công suất toàn bộ thiết kế:
Pụ, = 4,5 + 2,8 + 3,5 = 10,8 kW = 10.800 W.
Dòng điện tải trong dây của đường dây 3-pha:
eer re
V3.U.n.cose 10800
V3 x 380x 0,85 x 0,8
= 24A
I
Vì đường dây 3-pha có dây trung tính (N), dây đất (E), nên phải chọn hệ số giảm thiểu K = 0,63. Theo Bảng 9-1, nếu chọn cỡ dõy d = ỉ 2,6
am, cường độ dòng điện cho phép chịu tải:
I = 48 x 0,63 = 30,34 A Théa diéu kién: Tp > Ta = 24 AC Điện trở của một đường dây:
R=pE=0017 1Š - 004g o Ss 5,3
Độ sụt áp trên một đường dây:
u = 0,048 x 24 = 1,15V.
Độ sụt áp tính theo phần trăm giữa hai pha:
See Gy = 0.64 80 AU = “100 U =
Thỏa điều kiện cho phép:
AU < 4-6%
Ví dụ ã. Hãy chọn cỡ dây cho đường dây cung cấp điện 1-pha U = 220V cho hai máy lạnh có công suất 2HP/
220V. Biết đường dây dài 30 mét, đi trong ống, điện trở suất p = 0,017 wOm, hiéu sudt 0,9 va cose = 0,8.
Gidi
Cường độ dòng điện tải trong day:
ù (2x736) x 2
_990x 0,9x 0,8
với 736W = IHP
Theo Bảng 9-1, chọn cỡ dây d =
© 1,6. Khi di day trong ống chứa hai dây phải nhân véi hé sé K = 0,7.
Vay, dong dién cho phép tai trong day:
Ip = 27 x 0,7 = 18,9 A.
Điện trở của đường đây:
Rap. - 0017 D5Ợ
s 2,01 ,
= 18,6 A.
Điện áp sút trên đường dây:
u=RxI=0,5 x 18,9 = 9,44V
Độ sụt áp tính tho phần trăm:
103
au 22400 224 Ihg2 48%
U 220
Công suất tổn thất trên đường
dây:
P=uxI=9,44 x 18,9= 178,4W Nhận xét, tổn thất trên đường dây khá lớn, để giảm tổn thất nên chọn cỡ dõy lớn hơn, từ d = ỉ 2.0 trở lên.
Khi đi dây trong ống, phải hạ dòng điện cho phép chịu tải trong đây dẫn so với đi dây trên sứ cách điện, ở ngoài trời. Khi xác định dòng điện cho phép đối với day di trong ống phải nhân với hệ số giảm thiểu được hướng dẫn như sau:
Số dây Hệ số giảm trong ống thiểu dòng điện 3 dây trở xuống 0,70 4 dây 0,63
5 đến 6 dây 0,56
7 đến 15 dây 0,49 16 đến 40 dây 0,43 41 đến 60 dây 0,39
61 dây trở lên 0,34