Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Таблицы и формулы для выбора сечения кабеля

Электроэнергия может вырабатываться генератором на напряжении 6, 10, 18кВ. Далее она идет по шинопроводам или комплектным токопроводам к трансформаторам, которые повышают эту величину до 35-330кВ. Чем выше напряжение, тем дальше эту энергию передавать. Затем уже по ЛЭП электричество идет до потребителей. Там опять трансформируется через понижающие трансформаторы до величины 0,4кВ. И между всеми этими преобразованиями электричество идет по воздушным, кабельным линиям различного напряжения. Выбор сечения этих кабелей отдельный вопрос, который и рассматривается в данной статье.

Если обратиться к основам вопроса, то его сразу можно разделить на две части. Часть первая, выбор сечения в сетях до 1кВ, ну и вторая часть (в отдельной статье) - выбор сечения в сетях выше 1кВ. Кроме того, рассмотрим общий для этих классов напряжения вопрос - определение сечения кабеля по диаметру. Сразу предупреждаю, что впереди много таблиц, но пусть это Вас не пугает, так как порой таблица лучше тысячи слов.

Выбор и расчет сечения кабелей напряжением до 1кВ (для квартиры, дома)

Электрические сети до 1кВ самые многочисленные - это как паутина, которая обвивает всю электроэнергетику и в которой такое бесчисленное множество автоматов, схем и устройств, что голова у неподготовленного человека может пойти кругом. Кроме сетей 0,4кВ промышленных предприятий (заводов, ТЭЦ), к этим сетям относится и проводка в квартирах, коттеджах. Поэтому вопросом выбора и расчета сечения кабеля задаются и люди, которые далеки от электричества - простые владельцы недвижимости.

Кабель используется для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В квартирах мы рассматриваем участок от электрического щитка, где установлен вводной автоматический выключатель на квартиру, до розеток, в которые подключаются наши приборы (телевизоры, стиральные машины, чайники). Всё, что отходит от автомата в сторону от квартиры в ведомстве обслуживающей организации, туда лезть мы права не имеем. То есть рассматриваем вопрос прокладки кабелей от вводного автомата до розеток в стене и выключателей на потолке.

В общем случае для освещения берут 1,5 квадрата, для розеток 2,5, а расчет необходим, если требуется подключать что-то нестандартное с большой мощностью - стиралку, бойлер, тэн, плиту.

Выбор сечения кабеля по мощности

Рассматривать далее буду квартиру, так как на предприятиях люди грамотные и всё знают. Чтобы прикинуть мощность необходимо знать мощность каждого электроприемника, сложить их вместе. Единственным минусом при выборе кабеля большего сечения, чем необходимо, является экономическая нецелесообразность. Так как больший кабель больше стоит, но меньше греется. А если выбрать правильно то выйдет и дешевле и греться не будет сильно. В меньшую же сторону округлять нельзя, так как кабель будет больше греться от протекания в нем тока и быстрее придет в неисправное состояние, которое может повлечь за собой неисправность электроприбора и всей проводки.

Первым шагом при выборе сечения кабеля будет определение мощности подключенных к нему нагрузок, а также характер нагрузки - однофазная, трехфазная.

Трехфазная это может быть плита в квартире или станок в гараже в частном доме.

Если все приборы уже приобретены, то можно узнать мощность каждого по паспорту, который идет в комплекте, или, зная тип, можно найти в интернете паспорт и посмотреть мощность там.

Если приборы не куплены, но покупать их входит в ваши планы, то можно воспользоваться таблицей, где занесены наиболее популярные приборы. Выписываем значения мощностей и складываем те величины, которые одновременно могут включаться в одну розетку. Приведенные ниже значения носят справочный характер, при расчете следует брать большее значение (если указан диапазон мощности). И всегда лучше посмотреть в паспорт, чем брать средние показатели из таблиц.

Электроприбор Вероятная мощность, Вт
Стиральная машина 4000
Микроволновка 1500-2000
Телевизор 100-400
Экран Э
Холодильник 150-2000
Чайник электрический 1000-3000
Обогреватель 1000-2500
Плита электрическая 1100-6000
Компьютер (тут всякое возможно) 400-800
Фен для волос 450-2000
Кондиционер 1000-3000
Дрель 400-800
Шлифовальная машина 650-2200
Перфоратор 600-1400

Выключатели, которые идут после вводного удобно разделять на группы. Отдельные выключатели для питания плиты, стиралки, бойлера и других мощных приборов. Отдельные для питания освещения отдельных комнат, отдельные для групп розеток комнат. Но это в идеале, в реальности бывает просто вводной и три автомата. Но что-то я отвлекся…

Зная значение мощности, которая будет подключаться к данной розетке мы выбираем по таблице сечение с округлением в большую сторону.

За основу возьму таблицы 1.3.4-1.3.5 из 7-го издания ПУЭ. Эти таблицы даны для проводов, шнуров алюминиевых или медных с резиновой и (или) ПВХ изоляцией. То есть то что мы используем в домашней проводке - к данному типу подходит и любимые электриками медные NYM и ВВГ, и алюминиевый АВВГ.

Кроме таблиц нам понадобятся две формулы активной мощности: для однофазной (P=U*I*cosf) и трехфазной сети (та же формула, только еще умножить на корень из трех, который равен 1,732). Косинус принимаем единице, будет у нас для запаса.

Хотя существуют таблицы, где для каждого типа розетки (розетка для станка, розетка для того, для сего) описан свой косинус. Но больше единицы он быть не может, поэтому не страшно, если примем его 1.

Еще перед взглядом в таблицу стоит определиться как и в каком количестве у нас будут проложены наши провода. Варианты есть следующие - открыто или в трубе. А в трубе можно двух- или трех- или четырех одножильных, одного трехжильного или одного двухжильного. Для квартиры нам на выбор либо два одножильных в трубе - это на 220В, либо четыре одножильных в трубе - на 380В. При прокладке в трубе, необходимо, чтобы процентов 40 оставалось свободного пространства в этой самой трубе, это для отсутствия перегрева. Если прокладывать необходимо провода в другом количестве или другим способом то смело открывайте ПУЭ и пересчитывайте для себя, или же выбирайте не по мощности, а по току, о чем пойдет речь чуть позже в этой статье.

Выбирать можно как медный, так и алюминиевый кабель. Хотя, в последнее время большее применение получает медный, так как для одной и той же мощности потребуется меньшее сечение. К тому же медь имеет лучшие электропроводящие свойства, механическую прочность, меньше подвержена окислению, и плюс ко всему срок службы медного провода выше по сравнению с алюминием.

Определились с тем, медь или алюминий, 220 или 380В? Что же, смотрим в таблицу и выбираем сечение. Но учитываем, что в таблице у нас приведены значения для двух или четырех одножильных проводов в трубе.

Посчитали мы нагрузку например в 6кВт для розетки на 220В и смотрим 5,9 мало, хоть и близко, выбираем 8,3кВт - 4мм2 для меди. А если решили алюминий, то 6,1кВт - тоже 4мм2. Хотя выбрать стоит медь, так как ток при таком же сечении будет допустимый на 10А больше.

Выбор сечения кабеля по току

Суть выбора аналогичная, только теперь у нас есть ПУЭ, где прописаны токи, но сами токи нам неизвестны. Хотя, постойте… Ведь мы знаем мощности приборов и можем по формуле вычислить величины токов. Да и токи могут быть написаны в паспортах на изделия. Аналогично смотрим в таблицы ниже. Это уже таблицы из официальных документов, так что придраться не к чему.

Выбор сечения провода с резиновой или ПВХ изоляцией по допустимому току

Данные провода наиболее распространены, поэтому и приведена эта таблица.

В ПУЭ же имеются другие таблицы на все случаи жизни для проводов, кабелей, шнуров с оболочкой и без при прокладке в воде, земле и воздухе. Но это уже частные случаи. Кстати, таблица что приведена при расчете по мощности полностью является частным случаем таблиц выбора по току, которые являются официальными и описаны в ПУЭ.

Расчет кабеля по мощности и длине

В случае, если вы прокладываете кабель на длинное расстояние (ну метров 15 и более), то Вам необходимо учитывать и падение напряжения, которое вызвано сопротивлением кабельной линии.

Чем же неблагоприятно для нас падение напряжения на конце кабельной линии? Для лампочки это ухудшение светового потока при снижении напряжения, или уменьшение срока службы при повышенном напряжении. Существуют допустимые величины отклонения напряжения. Но в основном для электроприборов это плюс минус пять процентов.

В этом случае требуется произвести расчет, и в случае, если напряжение будет ниже номинального на 5% и более, то придется увеличить сечение и заново произвести расчет.

Или же воспользоваться очередной таблицей.

Сейчас немного углубимся в матчасть. Падение напряжения для трехфазной сети определяется по формуле:

Эта величина состоит из двух частей, активной(R) и индуктивной(X). Индуктивной частью можно пренебречь в следующих случаях:

  • сеть постоянного тока
  • сеть переменного тока, при cos=1
  • сети, выполненные кабелями или изолированными проводами, проложенными в трубах, если их сечение не больше определенной величины, но не будем углубляться дальше.

В общем индуктивной составляющей пренебрегаем, косинус принимаем равным 1. Значение R определяется по формуле:

где р - удельное сопротивление (для меди - 0,0175, а для алюминия - 0,03)

Далее два варианта расчета:

а) по заданному значению падения напряжения находим допустимое сечение и выбираем следующее большее значение.

б) по заданному значению мощности или тока определяем падение напряжения на участке, и в случае, если оно будет больше 5%, выбираем другое сечение и повторяем расчет.

В вышеприведенных формулах длина в метрах, ток в амперах, напряжение в вольтах, площадь в мм2. Сама величина падения напряжения в относительных величинах, безразмерная. Формулы пригодны для расчетов при отсутствии индуктивной составляющей и косинусе равном 1. Ряд сечений кабелей стандартный. В принципе с полученным значением сечения можно идти на рынок и смотреть, что подойдет с округлением в большую сторону.

А можно воспользоваться таблицами в интернетах, но эти таблицы… Не понятно откуда и для какого случая они построены. Формулы - наше всё!

Определение сечения кабеля по диаметру

Если у Вас есть возможность замерить диаметр жилы кабеля, естественно голой, без изоляции, значит можно определить сечение этой жилы. Опять у нас два пути: формула или таблица. Каждый пусть выбирает, что ему удобнее.

Формула: пидэквадратначетыре. Это все знают. Измеряем диаметр провода (линейка, штангенциркуль, микрометр), повторюсь очищенного. Значение возводим в квадрат, умножаем на число пи (равно 3,14) и делим на 4.

Получаем значение сечения. Примерное, ведь погрешности тут и в числе пи и в самом измерении. Хотите, вот таблица элементарная - измеряем диаметр, смотрим соответствует ли заявленному на бирке сечению.

Если провод многожильный, то либо каждую жилу измеряем, а потом считаем их число. Ну и умножаем число на диаметр одной и далее по схеме, приведенной выше. Либо, если они хорошо скручены в форме круга на конце, производим замер как на одножильном.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Самое популярное

Калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине

Параметры кабелей рассчитываются при проектировании электрической линии. Основательный подход инженеров гарантирует качественную и безопасную проводку, рассчитанную с запасом на одновременную работу всех электроприборов. Если проигнорировать точность на этом этапе и неправильно подобрать электрический кабель, все может завершиться пожаром.

Чтобы предотвратить аварийные ситуации, которые могут повлечь значительные финансовые расходы, рекомендуется предварительно рассчитать сечение кабеля в зависимости от длины и мощности. Сделать это можно несколькими способами:

  • с помощью онлайн-калькуляторов – программных сервисов, работающих на основе утвержденных формул;
  • по таблицам зависимости сечения жилы провода от мощности и длины линии;
  • по формулам.

Калькулятор расчета сечения по мощности и длине

Чтобы задача вычисления параметров проводки не казалась новичкам нерешаемой, разработан калькулятор расчета сечения кабеля по мощности и длине.

Перевод Ватт в Ампер
Расчет максимальной длины кабельной линии
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр. , А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В  Uобр, В Ток потр., А Тип кабеля S, мм2 Длина, м
1 ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
 Uбп, В Uобр, ВТок потр. , АТип кабеляS, мм2Длина, м
1ШВВП 2х0,35ШВВП 2х0,5ПВС 3х0,75ПВС 3х1ВВГнг 3х1,5ВВГнг 3х2,5ВВГнг 3х4,5ВВГнг 3х6ВВГнг 3х10UTP, 10 AWGUTP, 11 AWGUTP, 12 AWGUTP, 13 AWGUTP, 14 AWGUTP, 15 AWGUTP, 16 AWGUTP, 17 AWGUTP, 18 AWGUTP, 19 AWGUTP, 20 AWGUTP, 21 AWGUTP, 22 AWGUTP, 23 AWGUTP, 24 AWGудалить
добавить

Примечания:
U - напряжение питания видеокамеры, P - мощность потребляемая видеокамерой, Uбп - напряжение блока питания, Uобр - минимальное напряжение при котором работает видеокамера, S - сечение кабеля, Lмакс - максимальная длина кабельной линии

С его помощью легко определить значение тока потребления электрических установок, зная максимальную мощность, которую они потребляют. Этот параметр обычно указывается производителем прямо на приборе или в паспорте к нему. Напряжение питания можно узнать там же.

Максимально допустимая длина линии вычисляется для конкретного типа кабеля, который выбирается из выпадающего списка. Также в расчете участвуют значения тока потребления, напряжения источника питания и минимального напряжения, при котором устройство способно функционировать.

Онлайн-калькулятор существенно упрощает работу проектировщиков, сокращая время на ручные расчеты.

Выбор по таблице

Когда нужно определить примерные параметры проводки, располагая отдельными значениями, придется кстати таблица выбора сечения кабеля по мощности и длине.

Мощность (Вт)Ток (А)1,5кв.мм2,5кв.мм4кв. мм6кв.мм10кв.мм16кв.мм25кв.мм35кв.мм50кв.мм70кв.мм95кв.мм
5002,3100 м165 м265 м395 м






1 0004,630м84м135 м200м335 м530 м




1 5006,833 м57 м90м130м225 м355 м565м



2 000925м43 м68м100 м170м265 м430 м595 м


2 50011,520м34м54м80м135 м210 м340м470 м630 м

3 00013,517 м29м45 м66м110 м180 м285 м395 м520 м

3 5001614 м24 м39м56м96м155м245 м335 м450 м

4 00018
21м34м49 м84м135 м210 м295 м395 м580м
4 50020
19 м30м44м75м120 м190 м260м350 м515 м
5 00023

27м39 м68м105 м170м235 м315 м460м630 м
6 00027

23 м32 м56м90м140 м195 м260 м385м530 м
7 00032


28м48м76м120м170 м225 м330 м460 м
8 00036



42 м67 м105 м145 м195 м290м400м
9 00041



38м60м94м130м175 м255 м355 м
10 00045



34м54м84м120 м155 м230 м320 м
12 00055




45 м70м92 м130м190 м265 м
14 00064




38м60м84м110 м165 м230 м
16 00073





53 м74 м99м145 м200м
18 00082





47 м65м88м125м175 м
20 00091






160м160м160м160м

Зная суммарную мощность электроприборов и ориентировочную длину линии, по таблице можно определить минимально допустимое сечение провода. Округлять значения необходимо в большую сторону.

Пример. Общая мощность электрических устройств равна 4,3 кВт, длина линии – 40 м. Округляя эти значения в сторону больших табличных, можно определить, что сечение провода при таких условиях должно составить 6 мм2.

Формула расчета

Формула расчета сечения кабеля по мощности позволяет определить нужное значение более точно, чем с помощью таблицы. Такой вариант вычисления рекомендуется выбирать в спорных ситуациях, а также в тех случаях, когда важна точность расчета.

При большой протяженности линии сечение провода напрямую зависит от его длины. Это связано с потерями по мощности вследствие присутствия сопротивления у металла. По мере удлинения кабеля растет сопротивление и падает мощность. Чтобы компенсировать потери, необходимо правильно подобрать сечение провода. Оно


L – протяженность проводки, м;

I – ток нагрузки электроприборов, А;

Uнач – напряжение питания, В;

Uкон – рабочее напряжение электроприборов, В;

ρ – удельное сопротивление меди или алюминия, Ом×мм2/м.

Зная мощность электроприборов, можно рассчитать силу тока по формуле:


Р – мощность потребления электрических установок, Вт;

U – напряжение питания, В.

Примеры

Пример 1. Рассчитать площадь поперечного сечения медного провода длиной 160 м для подключения сети напряжением 220 В электроприборов мощностью 3,5 кВт. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

По мощности необходимо определить ток потребления устройств. Сделать это можно с помощью онлайн-калькулятора или по формуле:


Теперь, зная удельное сопротивление меди (0,0175 Ом×мм2/м), можно рассчитать площадь сечения жилы провода:


Таким образом, для электрической линии длиной 160 м при заданных условиях понадобится медный провод с площадью сечения минимум 6,85 мм2.

Пример 2. Вычислить сечение алюминиевой проводки длиной 120 м. Мощность электроприборов – 4,1 кВт. Напряжение сети – 220 В. Рабочее напряжение устройств – 207 В.

Ток потребления можно рассчитать в онлайн-сервисе или по формуле:


По исходным значениям можно вычислить площадь сечения жилы провода:


Так, минимальная площадь сечения алюминиевого провода для заданных условий – 9,6 мм2.


Расчет сечения кабеля по мощности - ISEE GROUP

Расчет сечения кабеля по мощности

Кабель, передающий электрический ток, – один из важнейших элементов электрической сети. В случае выхода кабеля из строя работа всей системы становится невозможной, поэтому для предотвращения отказов, а также опасности возгорания от перегрева, следует произвести точный расчёт сечения кабеля по нагрузке. Такой расчёт дает уверенность в безопасной и надёжной работе сети и приборов, но что ещё важнее – безопасности людей. Выбор сечения, недостаточного для токовой нагрузки, приводит к перегреву, оплавлению и повреждению изоляции, а это, в свою очередь, – к короткому замыканию и даже пожару. Так что для проведения расчётов и тщательного выбора подходящего кабеля есть масса причин.

Что необходимо для расчёта сечения кабеля по нагрузке
Основной показатель, помогающий рассчитать сечение и марку кабеля – предельно допустимая длительная нагрузка (по току). Если проще, то это – величина тока, которую кабель способен пропускать в условиях его прокладки без перегрева достаточно долго. Для этого необходимо простое арифметическое суммирование мощностей всех электроприборов, которые будут включаться в сеть. Рассмотрим пример: вот перечень некоторых, наиболее часто встречающихся бытовых приборов, который представлен в таблице ниже.

Медные жилы провода, кабеля
Сечение жилы провода
(
Сечение токопроводящих жил. мм)
Напряжение 220 В Напряжение 380 В

ток

мощность

ток

мощность

1,5 мм 19 А 4,1 кВт 16 А 10,5 кВт
2,5 мм 27 А 5,9 кВт 25 А 16,5 кВт
4 мм 38 А 8,3 кВт 30 А 19,8 кВт
6 мм 46 А 10,1 кВт 40 А 26,4 кВт
10 мм 70 А 15,4 кВт 50 А 33,0 кВт
16 мм 85 А 18,7 кВт 75 А 49,5 кВт
25 мм 115 А 25,3 кВт 90 А 59,4 кВт
35 мм 135 А 29,7 кВт 115 А 75,9 кВт
50 мм 175 А 38,5 кВт 145 А 95,7 кВт
70 мм 215 А 47,3 кВт 180 А 118,8 кВт
95 мм 260 А 57,2 кВт 220 А 145,2 кВт
120 мм 300 А 66,0 кВт 260 А 171,6 кВт

Алюминиевые жилы провода, кабеля
Сечение жилы провода 
(Сечение токопроводящих жил. мм)
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
ток

мощность

ток

мощность

2,5 мм 20 А 4,4 кВт 19 А 12,5 кВт
4 мм 28 А 6,1 кВт 23 А 15,1 кВт
6 мм 36 А 7,9 кВт 30 А 19,8 кВт
10 мм 50 А 11 кВт 39 А 25,7 кВт
16 мм 60 А 13,2 кВт 55 А 36,3 кВт
25 мм 85 А 18,7 кВт 70 А 46,2 кВт
35 мм 100 А 22,0 кВт 85 А 56,1 кВт
50 мм 135 А 29,7 кВт 110 А 72,6 кВт
70 мм 165 А 36,3 кВт 140 А 92,4 кВт
95 мм 200 А 44,0 кВт 170 А 112,2 кВт
120 мм 230 А 50,6 кВт 200 А 132,0 кВт

Какой провод будет лучше, медный или алюминиевый?

  • медь более гибкая, прочная и менее ломкая, чем алюминий;
  • поверхность меди менее подвержена окислению и дольше сохраняет качество контактов при коммутации в распределительных коробоках;
  •  проводимость меди примерно в 1,7 раза выше, чем у алюминия, что означает большую нагрузку при меньшем сечении.

Таблицы выбора сечения кабеля по мощности

Таблица подбора сечения кабеля и провода по мощности и силе тока (Сu)

Сечение токопроводящей жилы мм2 Для кабеля с медными жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток А Мощность кВт Ток А Мощность кВт
1,5 19 4,1 16 10,5
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 46 10,1 40 26,4
10 70 15,4 50 33,0
16 85 18,7 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 135 29,7 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66 260 171,6

Таблица подбора сечения кабеля и провода по мощности и силе тока (Al)

Сечение токопроводящей

 

жилы мм2
Для кабеля с алюминиевыми жилами
Напряжение 220 В Напряжение 380 В
Ток А Мощность кВт Ток А Мощность кВт
2,5 20 4,4 19 12,5
4 28 6,1 23 15,1
6 36 7,9 30 19,8
10 50 11 39 25,7
16 60 13,2 55 36,3
25 85 18,7 70 46,2
35 100 22 85 56,1
50 135 29,7 110 72,6
70 165 36,3 140 92,4
95 200 44,0 170 112,2
120 230 50,6 200 132,0

Выбрать и купить кабель и провод Вы можете в разделе кабельно-проводниковая продукция.


Добавить вопрос/отзыв

Таблица сечений кабеля по мощности и току

Как правильно выбрать кабель для подключения потребителя? Этот вопрос не так прост, как может показаться на первый взгляд. При выборе необходимо учитывать множество нюансов, знать длину линии и суммарную мощность подключенных к нему устройств, и только после этого, используя формулу для расчета сечения кабеля, выбирать наиболее подходящий вариант. В этой статье мы детально рассмотрим все нюансы, связанные с подбором и типом кабелей.

Введение

Кабелем называют провод, покрытый изоляцией, который служит для передачи электроэнергии от источника к потребителю. Сегодняшний рынок готов предложить покупателям множество видов подобных проводов: алюминиевых, медных, одножильных, многожильных, с одинарной и двойной изоляцией, с сечением от 0,35 мм2 до 25 мм2 и более. Но чаще всего для подключения бытовых потребителей применяют кабеля толщиной от 0,5 до 6 “квадрат” – этого вполне достаточно для питания любой техники.

Классический кабель для проводки в квартире

Почему необходимо подбирать изолированные проводники, а не покупать первый попавшийся? Все дело в том, что от толщины проводника зависит сила тока, которую он может выдержать. К примеру, допустимый ток для медных проводов толщиной 1 мм составляет до 8 Ампер, алюминиевого – до 6 ампер.

Почему бы просто не купить провод максимальной толщины? Потому что чем толще, тем дороже. К тому же толстый кабель нужно где-то прятать, вырезать под него штробу в потолке и стенах, делать отверстия в перегородках. Одним словом, нет никакого смысла переплачивать, ведь вы не будете ездить за хлебом на КАМАЗе.

Если вы выберете провод меньшего диаметра, то он просто не выдерживает силу тока, проходящую через него, и начнет греться. Это приводит к плавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию. Поэтому никогда не следует торопиться, выбирая качественный кабель для подключения любых приборов – сначала подумайте, что именно будет работать на новой линии, а затем уже выбирайте толщину и тип кабеля.

Как посчитать мощность приборов

Для начала разберем вариант выбора сечения кабеля по мощности приборов, подключенных к нему. Как правильно считать?

Подумайте, какие именно приборы будут питаться от конкретного кабеля. Если вы затягиваете его в зал, то от розетки в комнате может одновременно работать телевизор, компьютер, пылесос, аудиосистема, приставка, фен, торшер, подсветка аквариума или другие бытовые приборы. Сложите мощности всех этих устройств и умножьте полученное значение на 0,8, чтобы получить реальный показатель. Действительно, вряд ли вы будете использовать их все одновременно, поэтому 0,8 – понижающий коэффициент, который позволит адекватно оценить суммарную нагрузку.

Если вы считаете для кухни, то складывайте мощность электрочайника, электродуховки и варочной поверхности, микроволновки, посудомойки, тостера, хлебопечки и других имеющихся/планируемых приборов. Кухня обычно потребляет больше всего энергии, поэтому на нее следует заводить или два кабеля с отдельными автоматами, или один мощный.

Итак, для подсчета суммарной мощности всех приборов вам нужно использовать формулу Pобщ =(P1+P2+…+Pn)*0.8, где P – мощность конкретного потребителя, подключенного в розетку.

Медные провода лучше подходят для проводки и выдерживают большую нагрузку

Выбираем толщину

После того как вы определили мощность, можно подбирать толщину кабеля. Ниже мы приведем таблицу сечений проводов по мощности и току для классического медного провода, поскольку алюминиевые для создания проводки сегодня уже не используют.

Сечение кабеля, мм Для 220 V Для 380 V
ток, А мощность, кВт ток, А мощность кВт
1,5 до 17 4 16 10
2,5 26 5,5 25 16
4 37 8,2 30 20
6 45 10 40 25
10 68 15 50 32
16 85 18 75 48

Внимание: при выборе учитывайте, что большинство российских производителей экономит на материале, и кабель в 4 мм2 на самом деле может оказаться фактически в 2,5 мм2. Практика показывает, что подобная “экономия” может достигать 40%, поэтому обязательно либо сами перемеряйте диаметр кабеля, либо приобретайте его с запасом.

Теперь давайте рассмотрим пример расчета сечения провода по потребляемой мощности. Итак, у нас есть абстрактная кухня, мощность приборов на которой составляет 6 кВт. Умножаем эту цифру 6*0,8=4,8 кВт. В квартире используется одна фаза, 220 вольт. Ближайшее значение (брать можно только в плюс) – 5.5 кВт, то есть кабель толщиной 2,5 квадрата. На всякий случай мы имеет запас в 0,7 кВт, который “сглаживает” экономию производителей.

Также следует учитывать, что если провод работает на пределе своих возможностей, то он быстро нагревается. Из-за нагрева до 60-80 градусов максимальный ток снижается на 10-20 процентов, что ведет к перегрузке и короткому замыканию. Поэтому для ответственных участков цепи следует применять повышенный коэффициент, умножая значение не на 0,8, а на 1,2-1,3.

Правильный расчет толщины кабеля – залог его долгой работы

Чаще всего для прокладки систем освещения применяют медные конструкции толщиной в 1,5 квадрата, для розеток – 2,5 квадрата, для мощных потребителей – 4 или 6 квадрат (автоматы ставятся соответственно на 16, 25, 35 и 45А). Но такое использование подходит только для стандартных квартир или домов, в которых нет мощных потребителей. Если у вас работает электрокотел, бойлер, духовой шкаф или другие приборы, потребляющие больше 4 кВт, то необходимо рассчитывать кабеля под каждый конкретный случай, а не использовать общие рекомендации.

Приведенная выше таблица сечений кабеля по мощности и току использует граничные значения, поэтому если у вас получаются накладки расчетных цифр на энциклопедические, то старайтесь брать кабель с запасом. К примеру, если бы в нашей кухне была мощность в 7 кВт, то 7*0,8=5,6 кВт, что больше значения 5,5 для кабеля в 2,5 квадрата. Берите с запасом кабель на 4 квадрата или разделите кухню на две зоны, подведя два кабеля 2,5 мм2.

Как быть с длиной

Если вы считаете кабель по квартире или небольшому дому, то поправки на длину кабеля можно вообще не делать – вряд ли у вас будут ветки длиной от 100 и более метров. Но если вы прокладываете проводку в крупном многоэтажном коттедже или торговом центре, то нужно обязательно закладывать возможные потери на длину. Обычно они составляют 5 процентов, но правильнее рассчитывать их по таблице и формулам.

Так, момент нагрузки считается в виде произведения длины вашего провода на суммарную мощность потребления. То есть длина вашего кабеля вычисляется как произведение длины кабеля в метрах на мощность в киловаттах.

В приведенной ниже таблице мы видим, как зависят потери от сечения проводника. К примеру, кабель толщиной 2,5 мм2 с нагрузкой до 3 кВт и длиной в 30 метров имеет потери 30х3=90, то есть 3%. Если уровень потерь переваливает за 5%, то рекомендуется выбирать более толстый кабель – не нужно экономить на своей безопасности.

U, % Момент нагрузки, кВт*м
1,5 2,5 4 6 10 16
1 18 30 48 72 120 192
2 36 60 96 144 240 384
3 54 90 144 216 360 575
4 72 120 192 288 480 768
5 90 150 240 360 600 960

Данная таблица нагрузок по сечению кабеля справедлива для однофазной сети. Для трехфазной характерно увеличение величины нагрузки в среднем в шесть раз. В три раза поднимается значение за счет распределения по трем фазам, в два – за счет нулевого проводника. Если нагрузка на фазы неодинакова (имеются сильные перекосы), то потери и нагрузки сильно увеличиваются.

Правильное подключение автоматов медным кабелем

Также следует учитывать, какие именно потребители будут подключены к вашему проводу. Если вы планируете подключать галогеновые низковольтные лампы, то старайтесь размещать их как можно ближе к трансформаторам. Почему? Потому что при падении напряжения на 3 вольта при 220 вольт мы просто не заметим, а при падении на те же 3 вольта при 12 вольт лампы просто не загорятся.

Если вы проводите выбор сечения провода по току для алюминиевого кабеля, то учитывайте, что сопротивление материала в 1,7 раз выше, чем у меди. Соответственно, потери в них будут больше в эти же 1,7 раза.

Виды кабелей

Теперь давайте рассмотрим, какие же именно кабеля можно выбирать для создания электропроводки на объекте. Помните, что провода согласно стандартам можно прокладывать только закрытым способом в коробах или трубах. Кабеля при этом прокладываются свободно – их можно пускать даже по поверхности, что часто практикуется в деревянных и рубленых домах.

Вы уже знаете, как рассчитать сечения кабеля по мощности, поэтому рассмотрим принцип выбора кабелей. Для прокладки в жилом помещении лучше всего подходит классический ВВГ (лучше выбирать с пометкой НГ- негорючий). Для подключения к щитку или к мощному потребителю хорошо подойдет NYM. Разберем виды кабелей более подробно.

ВВГ представляет собой кабель с медными проводниками, защищенными поливинилхлоридной “рубашкой”. Сверку провода покрыты дополнительной пластиковой оболочкой, предотвращающей возможные пробои и порывы. Этот кабель можно применять даже во влажных помещениях, он неплохо гнется и защищает поверхность от возгорания. Для прокладки проводки лучше всего подходит плоский провод, в котором провода расположены в одной плоскости – он занимает минимум места.

NYM представляет собой изделие, содержащее несколько медных жил, покрытых цветной металлнаполненной негорючей резиной. Сверху жилы запакованы в поливинилхлоридную изоляцию (иногда применяется несколько слоев). В большинстве случаев она обладает негорючими свойствами и не выделяет вредных газов при критических температурах. Обладает отличной гибкостью – его очень легко прокладывать в углах, выводить на различные поверхности и пр. Главное – правильно выполнить подбор сечения провода по току, взяв его с небольшим запасом.

ПУНП – это классический установочный провод плоской формы, который используется для подключения различных потребителей. Очень часто применяется для создания недорогой проводки в квартирах и домах. Имеет две/три жилы, покрытые поливинилхлоридом. Имеет плоскую форму.

Существует еще много других кабелей – бронированные, усиленные, для прокладки во влажных комнатах и помещениях с высокой вероятностью взрыва. Но перечисленные выше используются чаще всего.

Теперь вы знаете, как рассчитать сечение провода по нагрузке и какие кабеля выбирать для создания полноценной электропроводки. Напоминаем – всегда делайте запас по мощности в 20-30 процентов, чтобы избежать неприятностей.  

Таблица мощности проводов: рассмотрим подробно

Упрощенная таблица для выбора сечения проводника по номинальной мощности

Таблица зависимости мощности от сечения провода была разработана специально для новичков в вопросах электротехнике. Вообще выбор сечения провода зависит не только от мощности подключаемых нагрузок, но и от массы других параметров.

В одной из главных книг любого электрика – ПУЭ, правильному выбору сечения проводов посвящен целый пункт. И именно на основании него написана наша инструкция, которая должна помочь вам в нелегкой задаче выбора сечения проводов.

Как правильно выбирать сечение провода

Почему нельзя пользоваться таблицами мощности

Прежде всего вы должны знать, что любая таблица зависимости сечения провода от мощности не может противоречить ПУЭ. Ведь именно на основании этого документа осуществляют свой выбор не только профессионалы, но и конструкторские бюро.

Поэтому все те таблицы и видео, которые вы во множестве можете найти в сети интернет, предлагающие осуществлять выбор именно по мощности, являются своеобразным усредненным вариантом.

Итак:

  • Практически любая таблица сечений проводов по мощности предлагает вам выбрать провод, исходя из активной мощности прибора или приборов. Но, те кто хорошо учился в школе должны помнить, что активная мощность — это лишь составная часть полной мощности, которая кроме того содержит реактивную мощность.

Что такое cosα

  • Отличаются эти составные части на cosα. Для большинства электрических приборов этот показатель очень близок к единице, но для таких устройств как трансформаторы, стабилизаторы, разнообразная микропроцессорная техника и тому подобное он может доходить до 0,7 и меньше.
  • Но любая таблица сечения провода по мощности не точна не только из-за того, что не учитывает полную мощность. Есть и другие важные факторы. Так, согласно ПУЭ, выбор проводников напряжением до 1000В должен осуществляться только по нагреву. Согласно п.1.4.2 ПУЭ, выбор по токам короткого замыкания для таких проводов не является обязательным.
  • Для того, чтобы выбрать сечение провода по нагреву, следует учитывать следующие параметры: номинальный ток, протекающий через провод, вид провода – одно-, двух- или четырехжильный, способ прокладки провода, температура окружающей среды, количество прокладываемых проводов в пучке, материал изоляции провода и, конечно, материал провода. Не одна таблица нагрузочной способности проводов не способна совместить такое количество параметров.

Выбор сечения провода по номинальному току

Конечно, совместить все эти параметры в одной таблице сложно, а выбирать как-то надо. Поэтому, дабы вы могли произвести выбор своими руками и головой, мы предлагаем вам основные аспекты выбора в сокращенном варианте.

Мы отбросили все параметры выбора сечения для высоковольтных кабелей, малоиспользуемых проводов и оставили только самое важное.

Итак:

  • Так как в ПУЭ используется таблица выбора сечения провода по току, то нам необходимо узнать, какой ток будет протекать в проводе при определенных значениях мощности. Сделать это можно по формуле I=P /U× cosα, где I – наш номинальный ток, P – активная мощность, cosα – коэффициент полной мощности и U – номинальное напряжение нашей электросети (для однофазной сети оно равно 220В, для трехфазной сети оно равно 380В).

На фото представлена таблица выбора сечения провода из ПУЭ для алюминиевых проводников

  • Возникает закономерный вопрос, где взять показания cosα? Обычно он указан на всех электроприборах или его можно вывести, если указана полная и активная мощность. Если расчёт ведется для нескольких электроприборов, то обычно принимается средняя либо рассчитывается номинальный ток для каждого из них.

Обратите внимание! Если у вас не получается узнать cosα для каких-то приборов, то для них его можно принять равным единице. Это, конечно, повлияет на конечный результат, но дополнительный запас прочности для нашей проводки не повредит.

  • Зная нагрузки для каждой из планируемых групп нашей электросети, таблица зависимости сечения провода от тока, приведенная в ПУЭ, может быть использована нами. Только для правильного пользования следует остановиться еще на некоторых моментах.
  • Прежде всего следует определиться с проводом, который мы планируем использовать. Вернее, нам следует определиться с количеством жил. Кроме того, следует определиться со способом прокладки провода. Ведь при открытом способе прокладки провода интенсивность отвода тепла от него значительно выше, чем при прокладке в трубах или гофре. Это учитывается в таблицах ПУЭ.

Таблица выбора сечения провода для медных проводников

Обратите внимание! При выборе количества жил провода в расчет не принимаются нулевые и защитные жилы.

  • Кроме того, таблица сечения провода по току поможет вам определиться с выбором материала для проводки. Ведь, исходя из получающихся результатов, вы можете оценить какой материал вам лучше принять.

Обратите внимание! Производя выбор сечения провода, всегда выбирайте ближайшее большее значение сечения. Кроме того, если вы собираетесь монтировать новую проводку к старой, то учитывайте, что, согласно п.3.239 СНиП 3.05.06 – 85, старые клеммные колодки не позволят использовать провод сечением больше 4 мм2.

Дополнительные аспекты выбора сечения провода

Но когда рассматривается таблица зависимости тока от сечения провода, нельзя забывать и об условиях, в которых проложен провод. Поэтому если у вас имеют место быть условия не благоприятные по условиям нагрева провода, то стоит обратить внимание на дополнительные аспекты.

Таблица поправочных температурных коэффициентов

  • Прежде всего, это температура окружающей среды. Если она будет отличаться от среднестатистических +15⁰С, исходя из которых выполнен расчет в таблицах ПУЭ, то вам следует внести поправочные коэффициенты. Сводную таблицу этих коэффициентов вы найдете ниже.
  • Также таблица нагрузки и сечения проводов по п.1.3.10 ПУЭ требует введение поправочных коэффициентов при совместной прокладке нагруженных проводов в трубах, лотках или просто пучками. Так, для 5-6 проводов, проложенных совместно, этот коэффициент составляет 0,68. Для 7-9 он будет 0,63, и для большего количества он равен 0,6.

Вывод

Надеемся, наша таблица нагрузки медных и алюминиевых проводов поможет вам определиться с выбором. А предложенная нами методика позволит даже не профессионалу сделать правильный выбор.

Ведь цена ошибки может быть очень велика. Чего стоит только статистика пожаров, случившихся из-за короткого замыкания. А причина в большинстве случаев — не отвечающая нормам по нагреву проводка.

Как выбрать сечение кабеля - Кабел-провод.ру

При проведении монтажных работ часто возникает вопрос, кабель какого типа и сечения выбрать и не ошибиться?

Во-первых, нужно отметить, что многие путают кабель и провод, или думают, что это одно и то же. Провода чаще всего используются для расключения электрических шкафов, либо для заземления. Для питания электрооборудования они не подходят, т.к. на провода действуют более жесткие требования к способам прокладки, чем на кабели.

Какие бывают сечения кабелей и проводов

Существует список стандартных сечений на ряд кабелей и проводов:

1,5 мм2

2,5 мм2

4 мм2

6 мм2

10 мм2

16 мм2

25 мм2

35 мм2

50 мм2

70 мм2

95 мм2

120 мм2

150 мм2

185 мм2

240 мм2

Вы также можете встретить другие сечения, но они являются нестандартными, поэтому производятся кабельными заводами только на заказ.

Кабели бывают с медными и алюминиевыми жилами. Для внутренней прокладки в зданиях обычно применяются медные, несмотря на то, что алюминиевые намного дешевле первых. Важно знать, что использование алюминиевых кабелей для проводки розеточных сетей и освещения запрещено.

Правила расчета сечения кабеля

Чтобы рассчитать сечение кабеля, прежде всего нужно узнать, однофазным (220 В) или трехфазным (380 В) является подключаемый прибор. Таблица выбора количества жил кабеля и их значение по цвету в зависимости от фазы представлена ниже:

Фаза

Количество жил кабеля

Значение каждой жилы

Однофазная - 220 В

3

  • Синяя, голубая или белая с голубой полоской — рабочий ноль.
  • Желто-зеленая — защитный ноль.
  • Жила любого другого цвета, например, красного, черного, белого и т.д. называется фазной.

Трехфазная - 380 В

5

Внутри помещений обычно используют кабели следующих марок:

1. ВВГнг(А)-LS, с твердыми жилами, он лучше подходит при строительстве и ремонте.

2. NYM, который является более дорогим аналогом ВВГ.

Наиболее выгодным решением является взять кабель с многопроволочной структурой, например, для межблочной связи между блоками сплит-системы, чтобы создать удлинитель или сделать шнур для какого-либо электроприбора. Для этого лучше всего подойдет провод, или как его еще называют гибкий кабель, ПВС.  

В промышленном строительстве, а также при риске возгорания могут понадобиться негорючие кабели ВВГнг-FRLS благодаря их огнестойкости.

После того, как вы определились с типом кабеля и количеством жил, осталось разобраться с сечением. 

Существуют стандарты применения кабелей с сечением, так для освещения используется сечение 1,5 мм2, а для розеток 2,5 мм2.

Расчет сечения кабеля по мощности

Определяющим фактором для выбора сечения является мощность (P - Ватт) электроприбора, в который планируется подключать кабель, а также потребляемый им ток (I - Ампер).

Формула для расчета тока при известной мощности:

1. P = U*I*cosA, где 0<cosA<1 – коэффициент мощности, определяется нагрузкой. U – напряжение (Вольт).

2. I = P/(U*cosA)

Расчет сечения кабеля по току

Также узнать ток можно, посчитав, что 1кВт, при однофазной нагрузке 220В, примерно равен 4,5А. А при трехфазной (380В) — примерно 1,5А.

1кВт(220) = 4,5А

1кВт(380) = 1,5А

Подробная формула расчета для обеих фаз:

1. I(220) = P/(U*cosA) = 1000 Вт/ (220В*0,99) = 4,59А,

2. I(380) = P/(3U*cosA) = 1000Вт/(660В*0,99) = 1,53А, cosA для нагревательного прибора.

Приведем примеры, чтобы было понятнее.

Допустим, у нас есть однофазный чайник с мощностью 2600 Вт, тогда формула расчета будет:

I = 2600Вт/(220В*0,99) = 11,9А

Получается, такой чайник будет потреблять около 12 Ампер тока.

При выборе сечения необходимо учитывать допустимый длительный ток кабеля(I доп). У каждого сечения жилы есть свой предел или пропускная способность, больше которой пропускать нельзя.

Выбирать сечение кабеля нужно, учитывая расчетный ток нагрузки (Iр), который должен быть меньше I доп. Несоблюдение данных условий приведет к возгоранию кабеля из-за короткого замыкания.

Таблица сечений кабеля и допустимого длительного тока:


Используя таблицу, помните, что выбирать значение «впритык» лучше не нужно, поэтому выбирайте сечение «с запасом».

После того, как вы определитесь с типом и сечением кабеля, вы можете найти в различных компаниях, занимающихся продажей кабельной-продукции, кабели с одинаковым названием, но разные по стоимости.

Почему стоимость одинаковых кабелей различается?

Цены на одни и те же кабели может различаться в зависимости от качества производимого кабеля. Так, кабель качества ГОСТ и ТУ будут сильно отличаться.

Для защиты кабеля от токовой перегрузки или замыкания не забывайте купить гофрированную трубу.

Заказать кабели различных типов для любых условий вы можете на сайте кабельной компании «Стинкабель». Вас порадуют приятные цены и качественный сервис с быстрой отгрузкой и бесплатной доставкой во многие регионы.

▷ Выбор силовых кабелей

Выбор силовых кабелей для данной цели зависит от ряда факторов. Следовательно, его выбор никогда не бывает простой задачей. Выбор также затруднен, поскольку на рынке доступно большое разнообразие кабелей.

В этой статье мы увидим некоторые важные факторы, определяющие выбор силовых кабелей.

Номинальное напряжение

Необходимо выбрать кабель питания, способный поддерживать определенное напряжение в системе.

В случае системы переменного тока номинальное напряжение силового кабеля всегда должно быть равно или превышать напряжение системы.

Для определения номинального напряжения используйте следующую формулу:

Если V0 - номинальное напряжение кабеля между каждым проводником и землей,

Тогда V - номинальное напряжение кабеля между фазными проводниками, выраженное как:


В = √3 В0

Точный выбор номинального напряжения силового кабеля зависит от пределов устойчивости к замыканиям на землю и технических характеристик, разработанных проектировщиками энергосистемы.

Согласно стандартам IEC существуют следующие три классификации:

  • Категория A: замыкание на землю должно быть устранено в течение 1 секунды
  • Категория B: КЗ на землю устраняется в течение 1 часа для кабелей типа IEC-183 и устраняется в течение 8 часов для кабелей типа IEC-502
  • Категория C: Все системы, не подпадающие под действие A и B

Для категорий A и B можно выбрать кабели с номинальным напряжением, равным напряжению системы. Однако для категории C номинальное напряжение кабеля должно быть выше напряжения системы.

например для системного напряжения 3,3 кВ следует выбирать кабель с номинальным напряжением 6,6 кВ.

Текущая пропускная способность

Каждый силовой кабель рассчитан на работу в определенных температурных условиях.

Допустимая нагрузка по току силового кабеля также зависит от материала проводника (медь / алюминий) и типа изоляции.
Таким образом, кабель с медным проводом имеет большую пропускную способность по току, чем алюминий.

Изоляция из сшитого полиэтилена

лучше, чем из ПВХ, поэтому допустимая нагрузка по току кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена больше, чем у кабеля с изоляцией из ПВХ.

Продолжительная эксплуатация кабеля сверх его номинальной допустимой нагрузки сокращает срок его службы, так как изоляция становится склонной к выходу из строя.

Допустимая нагрузка по току также зависит от рабочей температуры. Чем выше температура, тем ниже допустимая токовая нагрузка кабеля и наоборот.

Коэффициент снижения

Кабель питания, разработанный для стандартных условий эксплуатации, на практике может не работать.

Следовательно, это может повлиять на допустимую нагрузку по току.

Некоторые примеры этого: Кабели, проложенные глубоко под землей, будут иметь меньшую пропускную способность по току, чем кабели, проложенные в воздухе. На это влияет множество факторов, таких как температура почвы, тепловое сопротивление почвы и т. Д.

Чтобы справиться с этим, с кабелями связан коэффициент снижения номинальных характеристик, позволяющий получить фактическое значение допустимой нагрузки по току.

Фактическая пропускная способность по току = коэффициент снижения x допустимая токовая нагрузка кабеля ниже стандартного. условия.

Таким образом, для кабеля на 100 А с коэффициентом снижения 0,8 фактическая допустимая нагрузка по току будет: 0,8 x 100 = 80 A

Падение напряжения

Производитель силового кабеля указывает это как часть своего паспорта. Падение напряжения по длине кабеля питания очень важно. Выражается как: мВ / А-м.

Падение напряжения на единицу длины кабеля должно быть как можно меньше, чтобы напряжение на стороне подачи было примерно таким же, как на стороне питания.

Устойчивость к короткому замыканию

Силовой кабель в случае короткого замыкания должен выдерживать высокие значения тока без повреждения кабеля и изоляции.

Выбор выдерживаемой силы тока короткого замыкания силового кабеля напрямую зависит от технических характеристик подключенного защитного устройства.

Например, если выключатель, подключенный к силовому кабелю, настроен на срабатывание при 1000 А за 1 секунду, то нам нужно выбрать соответствующий кабель, который может выдерживать высокий ток 1000 А в течение 1 секунды.

Наличие кабелей

Это необходимо уточнить у производителя или продавца конкретного кабеля. Кабели производятся сегментами с минимальной длиной, поэтому будет сложно приобрести 30-метровый кабель площадью 300 кв. Мм, а не 300-метровый такой же кабель.

Кроме того, стоимость этих двух количеств может сильно различаться.

Радиус изгиба

Это может быть практической проблемой во время установки. Многожильные кабели большого размера имеют больший радиус изгиба, чем малогабаритные.Следовательно, многожильный кабель из сшитого полиэтилена того же размера имеет больший радиус изгиба, чем ПВХ.

Чтобы избежать этого, подрядчику, возможно, придется выбрать отдельные одножильные кабели.

Прочие факторы

Следует проявлять осторожность при работе с кабелями с алюминиевыми проводниками, поскольку металл имеет тенденцию к очень быстрому окислению при контакте с воздухом и образует тонкую пленку диэлектрического покрытия. Кабели с алюминиевыми жилами не используются при установке подстанций, подстанций.

Алюминий предпочтительнее для других областей применения из-за его высокого отношения проводимости к массе.

Кабели большого размера довольно жесткие, их сложно сгибать, устанавливать и заделывать.

Пять ключевых факторов для правильного выбора и применения кабеля

Выбор и применение кабеля

Для понимания проблем, связанных с кабельными системами, важно знать конструкцию, характеристики и номиналы кабеля. Однако для правильного выбора кабельной системы и обеспечения ее удовлетворительной работы требуются дополнительные знания.Эти сведения могут включать в себя условия эксплуатации, тип обслуживаемой нагрузки, режим работы и обслуживания и тому подобное.

5 ключевых факторов для правильного выбора и применения кабеля (фото: testguy.net)

Ключом к успешной работе кабельной системы является выбор наиболее подходящего кабеля для приложения , правильная установка и выполнение необходимое обслуживание.

В этой технической статье обсуждение основано на правильном выборе кабеля и применении для распределения и использования энергии.

Выбор кабеля может основываться на следующих пяти ключевых факторах:

  1. Прокладка кабеля
  2. Конструкция кабеля
  3. Работа кабеля (напряжение и ток)
  4. Размер кабеля
  5. Требования к экранированию

1. Монтаж кабеля

Кабели могут использоваться для наружной или внутренней установки в зависимости от распределительной системы и обслуживаемой нагрузки.

Хорошее понимание местных условий, монтажных бригад и обслуживающего персонала важно для уверенности в том, что выбранная кабельная система будет работать удовлетворительно. ! Изоляция кабеля часто повреждается или ослабевает во время установки из-за неправильного растягивающего усилия.

Конструкции трубопроводных систем не только должны минимизировать количество изгибов труб и расстояния между люками, но также должны определять растягивающие напряжения.

Инспекционный персонал должен убедиться, что монтажные бригады не превышают эти значения во время установки. Также важно поддерживать правильный радиус изгиба, чтобы избежать ненужных точек напряжения. После правильной установки следует регулярно проводить плановый осмотр, испытания и техническое обслуживание, чтобы определить постепенное ухудшение состояния кабельной системы и ее техническое обслуживание.

Кабельные системы являются артериями системы распределения электроэнергии и переносят энергию, необходимую для успешной работы предприятия. Ниже приводится краткое обсуждение установки и обслуживания кабеля.

Существует несколько типов кабельных систем для передачи электроэнергии в данной распределительной системе. Выбор конкретной системы может зависеть от местных условий, существующей политики компании или прошлого опыта.

Нет установленных стандартов или установленных руководящих принципов для выбора конкретной системы.

Вернуться к Факторы, влияющие на выбор кабеля ↑


2. Конструкция кабеля

Выбор и применение кабеля зависит от типа конструкции кабеля, необходимого для конкретной установки. Конструкция кабеля включает в себя жилы, расположение кабелей, изоляцию и финишное покрытие.


2.1 Проводники

Проводящие материалы, такие как медь и алюминий, следует учитывать с точки зрения качества изготовления, условий окружающей среды и технического обслуживания.Требования к алюминиевым проводам с учетом этих факторов более критичны, чем к медным проводам.

Жилы кабеля следует выбирать в зависимости от класса скрутки, необходимого для конкретной установки .


2.2 Расположение кабелей

Проводники могут быть скомпонованы в виде одножильного или трехжильного . У обоих типов устройств есть определенные преимущества и недостатки.Одинарные жилы проще устанавливать, легче сращивать, и они позволяют формировать схемы из нескольких кабелей.

С другой стороны, их реактивное сопротивление на выше, чем у трехжильного кабеля . Экранированные одиночные проводники несут высокие экранирующие токи, поэтому необходимо принять меры для предотвращения перегрева кабеля.

Однопроводные кабели подвержены значительному перемещению из-за механических нагрузок, создаваемых токами короткого замыкания или большими пусковыми токами.Трехжильный кабель с общей оболочкой имеет самое низкое реактивное сопротивление , а распределение напряжения напряжения сбалансировано благодаря эквивалентному расстоянию между проводниками.

Наличие заземляющего провода в трехжильном кабеле или отдельного заземляющего провода в одножильном кабеле является важным фактором. Поскольку заземляющий провод в конструкции трехжильного кабеля обеспечивает путь с наименьшим импедансом, он обеспечивает хорошее заземление системы.

Точно так же отдельное заземление в том же кабелепроводе, что и силовые проводники, обеспечивает лучший путь заземления, чем путь заземления через оборудование или строительную сталь.

Выбор и применение кабельной системы должны основываться на правильном выборе типа кабельной разводки, необходимой для этой цели .


2.3 Изоляция и финишное покрытие

Выбор изоляции кабеля и финишного покрытия обычно основывается на типе установки, температуре окружающей среды, условиях эксплуатации, типе обслуживаемой нагрузки и других применимых критериях. Во многих установках могут преобладать необычные условия, такие как коррозионная атмосфера, высокая температура окружающей среды, опасность насекомых и грызунов, присутствие масла и растворителей, присутствие озона и экстремальный холод.

В некоторых приложениях могут присутствовать два или более из этих необычных условий, и в этом случае выбор подходящих кабелей становится намного сложнее.

Вернуться к Факторы, влияющие на выбор кабеля ↑


3. Работа кабеля

Изоляция кабеля должна выдерживать напряжения , возникающие при нормальных и ненормальных условиях эксплуатации. Поэтому выбор изоляции кабеля должен производиться на основе применимого межфазного напряжения и общей категории системы, которые классифицируются как уровни изоляции 100%, 133% или 173%.

Эти уровни изоляции обсуждаются следующим образом:

Уровень 100%:

Кабели этой категории могут применяться, если система оснащена релейной защитой , которая обычно устраняет замыкания на землю в течение 1 минуты Эта категория обычно упоминается к заземленным системам.


133% уровень:

Кабели этой категории могут применяться, если система оснащена релейной защитой , которая обычно устраняет замыкания на землю в течение 1 часа. Эта категория обычно называется заземленными с низким сопротивлением или незаземленными системами.


173% уровень:

Кабели этой категории могут применяться там, где время, необходимое для обесточивания замыкания на землю, не определено. Этот уровень рекомендуется для незаземленных и для резонансно заземленных систем.

Текущая пропускная способность кабеля определяется нагрузкой, которую он обслуживает.

NEC очень четко определяет размеры проводов для систем, работающих ниже 600 В . Токопроводящая способность кабеля основана на температуре окружающей среды при эксплуатации .Когда кабели прокладываются в нескольких рядах каналов, важно снизить допустимую нагрузку кабеля по току, чтобы не превысить его тепловой рейтинг.

В случаях, когда кабели могут подвергаться циклической нагрузке, допустимая нагрузка по току может быть рассчитана по следующей формуле:

где:

  • I eq - эквивалентная допустимая нагрузка по току
  • I - постоянный ток для определенного периода времени
  • t - временной период постоянного тока
  • T - общее время рабочего цикла
  • E - напряжение кабеля

Эквивалент Допустимая нагрузка по току должна использоваться для выбора сечения проводника для термической стойкости.

Вернуться к Факторы, влияющие на выбор кабеля ↑


4. Размер кабеля

Выбор размера кабеля основан на следующих факторах:

  1. Допустимая нагрузка по току
  2. Регулировка напряжения
  3. Рейтинг короткого замыкания

Эти факторы необходимо оценить перед выбором сечения кабеля! Во многих случаях не учитываются факторы регулирования напряжения и номинального тока короткого замыкания. Такой надзор может привести к опасности для имущества и персонала, а также к разрушению самого кабеля.


4.1 Допустимая нагрузка по току

Допустимая нагрузка по току кабеля зависит от его теплового нагрева. NEC публикует таблицы с указанием текущей емкости для кабелей различного сечения. ICEA публикует текущие рейтинги для различных типов изоляции и условий установки.

Если требуется, чтобы имел пропускную способность более 500 MCM , нормальным является параллельное соединение двух проводов меньшего размера.

Номинальный ток кабеля основан на определенном расстоянии, обеспечивающем рассеивание тепла.Если это расстояние меньше в месте прокладки кабеля, требуется снижение номинальных характеристик кабеля.


4.2 Регулировка напряжения

В правильно спроектированных системах электроснабжения регулирование напряжения обычно не является проблемой . Падения напряжения при слишком длительной работе при низком напряжении следует проверять, чтобы гарантировать правильное напряжение нагрузки. При вращающихся нагрузках следует проводить проверки как при установлении установившегося напряжения, так и во время пуска.

NEC устанавливает предел падения напряжения на 5% для систем распределения электроэнергии .


4.3 Рейтинг короткого замыкания

Выбранный размер кабеля должен быть проверен на устойчивость к короткому замыканию, которая должна основываться на времени размыкания цепи для состояния короткого замыкания. Другими словами, кабель должен удерживаться без каких-либо тепловых повреждений до тех пор, пока неисправность не будет устранена переключающим устройством, например автоматическим выключателем или предохранителем.

Вернуться к Факторы, влияющие на выбор кабеля ↑


5.Экранирование

В при выборе и применении кабелей со средним напряжением основное внимание уделяется тому, должен ли кабель быть экранированным или неэкранированным. Условия, при которых следует выбирать и применять экранированный кабель, объясняются в следующем обсуждении.

Применение экранированного кабеля включает следующие соображения:

  1. Тип системы изоляции
  2. Независимо от того, является ли нейтраль системы заземленной или незаземленной
  3. Требования безопасности и надежности системы

В энергосистемах, где нет экран или металлическое покрытие, электрическое поле частично находится в воздухе, а частично в системе изоляции ! Если электрическое поле является интенсивным, например, в случае высокого и среднего напряжения, будут иметь место поверхностные разряды, вызывающие ионизацию частиц воздуха.Ионизация воздуха вызывает образование озона, который может повредить некоторые изоляционные материалы и отделочные покрытия.

При применении неэкранированного кабеля в незаземленных системах повреждение изоляции или оболочки может быть вызвано током утечки, если поверхность кабеля влажная или покрыта копотью, жиром, грязью или другой проводящей пленкой.

В установках канального типа, где используется неэкранированный неметаллический кабель, внешнее электрическое поле может быть достаточно высоким, чтобы представлять угрозу безопасности персонала, работающего с одиночным кабелем в многоконтурных установках.

В случаях, когда используются переносные кабели, кабельные сборки или открытые воздушные кабельные установки, с которыми может работать персонал, может возникнуть серьезная угроза безопасности, если используется неэкранированный кабель !!

Кабель состоит из пяти основных составляющих: проводник, изоляция, экран, наполнитель и силовой элемент (фото предоставлено plastics1.com).

Необходимо учитывать экранирование неметаллического кабеля, работающего при напряжении более 2 кВ, при наличии любого из следующих условий. :

  1. Влагопроводы
  2. Подключение к воздушным проводам
  3. Переход от проводящей среды к непроводящей (например, от влажной к сухой земле)
  4. Сухая почва
  5. Загрязненная среда, содержащая сажу, соль и другие загрязнители
  6. Там, где требуется безопасность персонала
  7. Там, где ожидаются радиопомехи

ICEA установила пределы напряжения, выше которых требуется изоляционное экранирование для кабелей с резиновой и термопластичной изоляцией.Эти значения показаны в таблице 1.

Изоляционный экран должен быть заземлен по крайней мере с одного конца, а желательно в двух или более точках. Экран кабеля должен быть заземлен также на всех концах, стыках и ответвлениях с конусами напряжения. Экран должен работать при потенциале земли.

Многократное заземление обеспечит безопасность и надежность кабельных цепей. Путь заземления от экрана должен иметь низкое сопротивление, чтобы экран оставался близким к потенциалу земли.

ТАБЛИЦА 1 // Требования к экранированию изоляции для кабелей с резиновой и термопластической изоляцией

Заземленный
[кВ] Кабель с блокировкой
Однопроводниковый Трехжильный
9044 9044 кВ Тип кабеля Заземленный
[кВ]
Заземленный
[кВ]
1 Кабель с оболочкой 5 5 5 5
5 5 5 5
3 Кабель с волоконным покрытием 2 2 2
2 2 2 2
5 Озоностойкость t
В металлических трубопроводах 5 3 5 5
Незаземленные трубопроводы 3 3 5 3 5 5
Воздушно с металлической связкой 5 5 5 5
Непосредственно погребенный 3 3

Вернуться к Факторы, влияющие на выбор кабеля ↑

Ссылка // Техническое обслуживание и тестирование электрического силового оборудования, Пол Гилл (приобретите бумажную копию на Amazon)

Пять основных факторов для правильного выбора и применения силового кабеля

Электрические и Сетевые кабели питания присутствуют во всех приложениях, требующих питания или освещения.При выборе кабельной системы требуются дополнительные знания для бесперебойной работы. Эти знания включают в себя условия эксплуатации кабельной системы, ее конструкцию, тип обслуживаемой нагрузки, режим работы, техническое обслуживание и т. Д.

В какой бы отрасли вы ни работали, вот ключевые факторы при выборе наиболее подходящей кабельной системы для вашего приложения.

Монтаж кабеля

Кабели питания

в Сингапуре могут использоваться для внутренней или наружной прокладки, в зависимости от обслуживаемой нагрузки и системы распределения.Хорошее понимание местных условий, монтажного персонала и ремонтных бригад жизненно важно для обеспечения правильной работы кабельных систем. Часто изоляция кабеля ослабляется или повреждается во время установки из-за неправильного приложения растягивающих усилий. Если у вас есть компетентная команда по установке и обслуживанию, вы сокращаете время простоя сети и уменьшаете вероятность ошибок подключения.

Кабельная конструкция

Тип конструкции кабеля, необходимый для конкретной установки, зависит от вашего выбора силового кабеля.Между тем конструкция кабеля включает в себя жилы, прокладку кабеля, изоляцию и финишное покрытие.

  • Проводники - Используемые проводящие материалы, такие как алюминий и медь, зависят от их качества изготовления, условий окружающей среды, которым они будут подвергаться, и технического обслуживания.
  • Расположение кабелей - Проводники могут быть расположены в виде одножильных или трехжильных кабелей. Одинарные проводники относительно проще устанавливать и соединять. Их также можно использовать для формирования нескольких кабельных цепей.С другой стороны, трехжильные кабели содержат провода заземления, которые обеспечивают путь с наименьшим импедансом.
  • Изоляция и финишное покрытие - Обычно это зависит от типа установки, условий эксплуатации, окружающей рабочей температуры и типа обслуживаемой нагрузки. В некоторых установках могут присутствовать необычные условия, такие как коррозионная атмосфера, присутствие масла и растворителей, опасность насекомых и грызунов, экстремальные температуры и присутствие озона.

Кабельный ввод

Изоляция кабеля должна выдерживать напряжения, возникающие при различных условиях эксплуатации.Выбор изоляции кабеля основан на соответствующем междуфазном напряжении, а общая категория системы классифицируется как уровни изоляции 100%, 133% или 173%.

Размер кабеля

Выбор размера кабеля зависит от следующих факторов: допустимая нагрузка по току, номинальное значение короткого замыкания и регулировка напряжения.

  • Допустимая нагрузка по току - на основе теплового нагрева кабеля
  • Рейтинг короткого замыкания - размер кабеля проверяется на его способность выдерживать короткие замыкания и термические повреждения
  • Регулировка напряжения - падение напряжения проверяется для обеспечения правильного напряжения нагрузки

Экранирование

Экранированные силовые кабели обеспечивают большую защиту, чем стандартные неэкранированные.В энергосистемах, где нет металлического или защитного покрытия, электрическое поле частично находится в системе изоляции, а частично в воздухе. Если электрическое поле является интенсивным, как в случае среднего и высокого напряжения, возникают поверхностные разряды, вызывающие ионизацию частиц воздуха. Экранирование силовых кабелей снижает вероятность серьезных угроз безопасности и повышает надежность кабельных цепей.

Высококачественные морские силовые кабели от источника кабеля

Cable Source - признанный поставщик промышленных и морских кабелей в Сингапуре.Все наши продукты поставляются ведущими мировыми брендами, чтобы предоставить вам лучшие решения в отрасли.

Свяжитесь с нами, чтобы обсудить цены, расценки и поставки.

Как выбрать наиболее экономичный размер и тип кабеля?

Выбор кабеля заключается в выборе подходящего типа проводника и выборе подходящего размера / площади поперечного сечения / диаметра проводника в соответствии с областью применения. Во-первых, необходимо понять важность определения размеров и выбора кабеля.Затем будут обсуждены критерии выбора с учетом всех факторов снижения номинальных характеристик, которые могут снизить допустимую нагрузку на кабель. Закон, называемый законом Кельвина, играет жизненно важную роль в экономическом определении размеров проводников, поэтому он также будет объяснен здесь. Помимо размера проводника, будут изучены различные типы проводника. Также в конце будет обсуждаться экранирование и изоляция кабеля.

Размеры кабеля обычно определяются в терминах площади поперечного сечения, Kcmil (килограммы круговых милов) или AWG (американский калибр проводов).

Доступные стандарты для выбора и размера кабеля:
  • IEC (Международная электротехническая комиссия)
  • NEC (Национальный электротехнический кодекс)
  • BS (Британские стандарты)

Важность выбора правильного размера и типа кабеля:

Выбор правильного размера и типа кабеля важен по следующим причинам:

  • Если размер кабеля очень маленький, когда ток превышает допустимую нагрузку, кабель нагревается и повреждается.Таким образом, необходимо выбрать размер кабеля, при котором он способен выдерживать полный ток нагрузки и ток короткого замыкания, который может протекать по кабелю.
  • Увеличение площади поперечного сечения кабеля потребует использования большего количества материала в его конструкции, что приведет к его удорожанию. Следовательно, будет сложно поддерживать хороший баланс между стоимостью кабеля и требованиями к его использованию. Таким образом, диаметр кабеля должен соответствовать требованиям.
  • Необходимо обеспечить нагрузку подходящим напряжением, т.е. с минимальным падением напряжения. Кабель с маленьким диаметром будет иметь более высокое сопротивление. Кроме того, это приведет к большему падению напряжения на кабеле. Поэтому необходимо выбирать такой кабель, который не вызывает падения напряжения или вызывает меньшее падение напряжения.
  • Необходимо выбрать лучший тип кабеля в соответствии с требованиями применения, поскольку каждый тип проводника имеет собственное сопротивление, теплопроводность и т. Д.

Критерии выбора кабелей:

Размер кабеля определяется на основе следующих факторов:

Пропускная способность по току: Определяется путем оценки силы тока, потребляемого оборудованием или нагрузкой, подключенными к принимающему концу кабеля. В нем также предусмотрен запас прочности по току перегрузки.

Падение напряжения: Из-за сопротивления кабеля возникают потери мощности, в результате чего напряжение падает на определенную величину.В дополнение к этому, падение напряжения также зависит от температуры, поскольку температура влияет на сопротивление. Если нам известны значения сопротивления кабеля и тока, протекающего по кабелю, то мы можем определить падение напряжения на этом кабеле по формуле V = I * R.

Рейтинг короткого замыкания: Это способность кабеля выдерживать ток короткого замыкания в течение определенного времени повреждения, прежде чем он будет устранен без каких-либо повреждений.

Коэффициенты снижения номинальных характеристик:

Существуют некоторые внешние помехи, которые влияют на номинальный ток кабеля i.е. токовая нагрузка кабеля. В таких сценариях текущие рейтинги должны быть улучшены путем применения некоторых подходящих факторов, известных как коэффициенты снижения номинальных характеристик. Поскольку у нас есть несколько типов коэффициентов снижения характеристик, значения всех коэффициентов снижения характеристик умножаются, чтобы получить среднее значение. Ниже приведены основные факторы снижения номинальных характеристик, которые следует учитывать при выборе сечения кабеля.

Температурный коэффициент снижения номинальных характеристик (C T ): Температурный коэффициент снижения номинальных характеристик (CT): кабели должны быть расположены таким образом, чтобы у них было минимальное пространство для рассеивания тепла в окружающей среде.Этот коэффициент используется при расчетах размеров кабеля, чтобы учесть расположение кабеля для минимизации тепловых потерь и, таким образом, повышения допустимой нагрузки кабеля.

Коэффициент группирования проводников (C G ): Электромагнитное поле вокруг проводников в группе создается, когда протекает ток, что приводит к снижению допустимой нагрузки кабеля. По этой причине учитывается фактор группировки проводников.

Термическое сопротивление почвы (C R ): Стандартная температура окружающей кабели составляет 40 ° C.Но если кабели должны быть закопаны в почву, температура вокруг кабелей повышается, и это влияет на допустимую нагрузку кабеля. Поэтому в расчетах учитывается коэффициент термического сопротивления грунта, чтобы компенсировать повышение температуры.

Коэффициент снижения глубины залегания (C D ): Этот коэффициент зависит от глубины грунта, на которую должен быть заложен проводник. Более глубокое проникновение в заземляющий кабель приведет к увеличению коэффициента снижения мощности.

Как рассчитать сечение кабеля для заданной нагрузки?

Где,

 P = Реальная мощность (кВт)
         S = Полная мощность (кВА)
         В  L  = Напряжение сети
         I  L  = Линейный ток или допустимая нагрузка кабеля 

С учетом факторов снижения номинальных характеристик:

Теперь выберите размер кабеля в зависимости от указанного выше тока из стандартных таблиц размеров кабеля e.грамм. «Каталоги МЭК».

Закон Кельвина для экономичного сечения кабеля:

Закон Кельвина гласит, что:

Самый экономичный размер проводника - это размер, для которого годовые проценты и амортизация капитальных затрат на него равны годовым эксплуатационным расходам

Скажем,

 Размер (площадь поперечного сечения) проводника = a
         Годовая процентная и амортизационная стоимость кондуктора =  P 
         Годовые эксплуатационные расходы кондуктора =  P  

Поскольку годовые проценты и амортизационная стоимость кондуктора прямо пропорциональны размеру кондуктора (поскольку увеличение размера кондуктора приведет к увеличению его капитальных затрат и, следовательно, процентов и амортизации) i.е.

П 1 ∝ а

Итак, P 1 = k 1 .a ------------------------ уравнение (i)

Кроме того, годовые эксплуатационные расходы на проводник обратно пропорциональны размеру проводника (так как увеличение размера проводника уменьшит потери энергии плюс ущерб из-за нагрева и, следовательно, эксплуатационные расходы), то есть Итак, P 2 =

к 2 к

------------------------ уравнение (ii)

Здесь k 1 и k 2 - константы.

Общую годовую стоимость проводника (скажем, P) можно получить, сложив уравнение (i) и уравнение (ii):

Чтобы общая стоимость была минимальной, дифференциал «P» по отношению к «a» должен быть равен нулю:

дП / да

знак равно

д / да (к 1 .а + к 2 / а)

0 = к 1 + к 2 (- 1 / а 2 )

0 = к 1 - (к 2 / а 2 )

к 2 / а 2 = к 1

k 2 / a = k 1 .a

P 2 = P 1

Экономический размер проводника (при котором годовые проценты и амортизационные расходы равны годовым эксплуатационным расходам на проводника) можно рассчитать из приведенного выше вывода:

к 2 / а 2 = к 1

а = к 1 / к 2

а = √ (к 1 / к 2 )

Пример:
Рассмотрим кабель длиной 1 км с допустимой нагрузкой 150 А в течение года (8760 часов).Стоимость прокладки кабеля составляет 0,1 доллара США за метр, где a - размер жилы в см 2 . Стоимость энергии составляет 0,001 доллара США / кВтч, а 12% составляют проценты и амортизационные отчисления. Удельное сопротивление проводника составляет 1,91 мкОм · см, поэтому определите экономичный размер проводника.

Автор: EagleRJOCC BY-SA 4.0, ссылка

Сопротивление проводника =

ρL / а

знак равно

(1,91x10 -6 ) (10 5 ) / Ом

Потери энергии / год

знак равно

2I 2 Rt / 1000 кВтч

Потери энергии / год

знак равно

2x (150) 2 x (0.191 / а) (8760) / 1000

Потери энергии / год

знак равно

75292.2 / а

) кВтч Годовые текущие расходы =

Стоимость / кВтч

Икс

Потери энергии / год

Годовые текущие расходы = 0,1 x (

75292.2 / а

) Годовые текущие расходы = $ (

75292.2 / а

) Капитальные затраты = $

16a / метр

Капитальные затраты = 16 долларов США × 1000 = 16000 долларов США

Ежегодные фиксированные платежи = Проценты и амортизация по капитальным затратам

Ежегодные фиксированные платежи = 12% от 16000 долларов США = 1920 долларов США

Согласно закону Кельвина,

Годовые текущие платежи = Ежегодные фиксированные платежи

7529.22 / а

= 1920a

a = 3,92 см 2

Итак, экономичный размер жилы 3,92 см 2 .

Ограничения:

  • Точные проценты и амортизация по капитальной стоимости не могут быть определены.
  • Некоторые факторы, такие как допустимая нагрузка кабеля, эффект коронного разряда и т. Д., Не рассматриваются в этом законе.
  • По закону Кельвина может иметь место чрезмерное падение напряжения в размере проводника.

Типы проводников:

В зависимости от физической структуры проводники могут быть скрученными (несколько тонких проводов) или сплошными (сплошная металлическая проволока). Типы кабелей (жилы), которые используются в линиях электропередачи:

ACSR (алюминиевый проводник, армированный сталью): Он состоит из стальных нитей, окруженных алюминиевыми нитями. Это наиболее рекомендуемый проводник для линий электропередачи, который используется для более протяженных участков.

ACAR (алюминиевый проводник, армированный сплавом): Он состоит из алюминиево-магниевого кремниевого сплава, окруженного алюминиевым проводником. Он имеет более высокую механическую прочность и проводимость, чем ACSR, поэтому его можно использовать для распределения и передачи в больших масштабах, но он более дорогой.

AAC (полностью алюминиевый проводник): Он также известен как ASC (алюминиевый многожильный проводник) и имеет проводимость 61% IACS. Несмотря на то, что он обладает хорошей проводимостью, он все же ограничен в применении из-за низкой прочности.

AAAC (проводник из алюминиевого сплава): Он состоит из сплава алюминия-магния-кремния и имеет проводимость 52,5% IACS. Из-за большей прочности его можно использовать для распространения, но не рекомендуется для передачи. Подходит для использования в помещениях с повышенным содержанием влаги.

⁘ IACS (Международный стандарт отожженной меди) - это стандарт, введенный США.

Это стандарт, с которым сравнивается проводимость любого проводника.

Это значение проводимости коммерчески доступной меди.

Экранирование и изоляция кабеля:

Существуют различные слои из различных материалов, которые должны быть наложены на проводник, чтобы обеспечить изоляцию и экран кабеля с целью защиты проводника. Каждый слой имеет свою особую функцию, и ее требования зависят от применения кабелей. Например, для воздушных линий нам не нужна изоляция или экранирование, поскольку там используются неизолированные провода, но для подземных кабелей они должны быть изолированы и экранированы.

Изоляция: Изоляция кабеля выполняется с помощью любого диэлектрика, например ПВХ, чтобы предотвратить утечку тока из проводника.

Оболочка: Кабель снабжен оболочкой для защиты кабеля от влаги. Это должен быть какой-то немагнитный материал, например свинцовый сплав.

Подкладка: Предназначение подстилки - защитить оболочку кабеля от повреждений, вызванных броней.

Армирование: Армирование - это еще один слой оцинкованной стали поверх кабеля, защищающий его от любых механических повреждений.

Обслуживания: Повышает механическую прочность кабеля. Обеспечивает общую защиту от влаги, пыли и т. Д.

Подведение итогов:

Систему передачи электроэнергии можно сделать эффективной и экономичной, если следовать надлежащей методологии определения размеров и выбора кабеля.Критерии выбора, коэффициенты снижения номинальных характеристик, тип проводника, надлежащая изоляция и экранирование и т. Д. Это необходимо учитывать при прокладке кабеля. Таким образом мы можем добиться эффективной, безопасной и рентабельной передачи электроэнергии.

[Руководство по выбору] Как выбрать наиболее экономичный типоразмер и тип кабеля? | by AllumiaX Engineering

Выбор кабеля заключается в выборе подходящего типа проводника и выборе подходящего размера / поперечного сечения / диаметра проводника в соответствии с областью применения.Во-первых, необходимо понять важность определения размеров и выбора кабеля. Затем будут обсуждены критерии выбора с учетом всех факторов снижения номинальных характеристик, которые могут снизить допустимую нагрузку на кабель. Закон, называемый законом Кельвина, играет жизненно важную роль в экономическом определении размеров проводников, поэтому он также будет объяснен здесь. Помимо размера проводника, будут изучены различные типы проводника. Также в конце будет обсуждаться экранирование и изоляция кабеля.

Размеры кабелей обычно определяются в терминах площади поперечного сечения, Kcmil (круговые милы в килограммах) или AWG (американский калибр проводов).

Доступные стандарты для выбора и размера кабеля:

⦁ IEC (Международная электротехническая комиссия)
⦁ NEC (Национальный электротехнический кодекс)
⦁ BS (Британские стандарты)

Выбор правильного размера и типа кабеля имеет большое значение, поскольку по следующим причинам:

⦁ Если размер кабеля очень мал, когда ток превышает допустимую нагрузку, кабель нагревается и повреждается. Таким образом, необходимо выбрать размер кабеля, при котором он способен выдерживать полный ток нагрузки и ток короткого замыкания, который может протекать по кабелю.

⦁ Увеличение площади поперечного сечения кабеля потребует использования большего количества материала в его конструкции, что приведет к его удорожанию. Следовательно, будет сложно поддерживать хороший баланс между стоимостью кабеля и требованиями к его использованию. Таким образом, диаметр кабеля должен соответствовать требованиям.

⦁ Необходимо обеспечить подачу на нагрузку подходящего напряжения, т.е. с минимальным падением напряжения. Кабель с маленьким диаметром будет иметь более высокое сопротивление. Кроме того, это приведет к большему падению напряжения на кабеле.Именно поэтому необходимо выбирать такой кабель, который не вызывает падения напряжения или вызывает меньшее падение напряжения.

⦁ Необходимо выбрать лучший тип кабеля в соответствии с требованиями применения, поскольку каждый тип проводника имеет собственное сопротивление, теплопроводность и т. Д.

Размер кабеля определяется на основе следующих факторов:

Допустимая нагрузка по току: Определяется путем оценки силы тока, потребляемого оборудованием или нагрузкой, подключенной на приемном конце кабеля.В нем также предусмотрен запас прочности по току перегрузки.

Падение напряжения: Из-за сопротивления кабеля возникают потери мощности, вызывающие падение напряжения на определенную величину. В дополнение к этому, падение напряжения также зависит от температуры, поскольку температура влияет на сопротивление. Если нам известны значения сопротивления кабеля и тока, протекающего по кабелю, то мы можем определить падение напряжения на этом кабеле по формуле V = I * R.

Рейтинг короткого замыкания: Это способность кабеля выдерживать ток короткого замыкания в течение определенного времени повреждения, прежде чем он будет устранен без каких-либо повреждений.

Существуют некоторые внешние помехи, которые влияют на номинальный ток кабеля, то есть допустимую нагрузку кабеля. В таких сценариях текущие рейтинги должны быть улучшены путем применения некоторых подходящих факторов, известных как коэффициенты снижения номинальных характеристик. Поскольку у нас есть несколько типов коэффициентов снижения характеристик, значения всех коэффициентов снижения характеристик умножаются, чтобы получить среднее значение. Ниже приведены основные факторы снижения номинальных характеристик, которые следует учитывать при выборе сечения кабеля.

  • Температурный коэффициент снижения номинальных характеристик (CT): Температурный коэффициент снижения номинальных характеристик (CT): кабели должны быть расположены таким образом, чтобы у них было минимальное пространство для рассеивания тепла в окружающей среде.Этот коэффициент используется при расчетах размеров кабеля, чтобы учесть расположение кабеля для минимизации тепловых потерь и, таким образом, повышения допустимой нагрузки кабеля.
  • Фактор группировки проводников (CG): Электромагнитное поле вокруг проводников в группе создается, когда ток течет, что приводит к снижению допустимой нагрузки кабеля. По этой причине учитывается фактор группировки проводников.
  • Термическое сопротивление грунта (CR): Стандартная температура окружающей кабели составляет 40 ° C.Но если кабели должны быть закопаны в почву, температура вокруг кабелей повышается, и это влияет на допустимую нагрузку кабеля. Поэтому в расчетах учитывается коэффициент термического сопротивления грунта, чтобы компенсировать повышение температуры.
  • Коэффициент уменьшения глубины залегания (CD): Этот коэффициент зависит от глубины земли, на которой должен быть проложен проводник. Более глубокое проникновение в заземляющий кабель приведет к увеличению коэффициента снижения мощности.

Есть несколько факторов, которые необходимо учитывать при выборе подходящего кабеля для электрической распределительной сети.С точки зрения приложения важны допустимая токовая нагрузка, падение напряжения и номинальное значение короткого замыкания. Кроме того, факторы снижения номинальных характеристик, такие как температура, тепловое сопротивление почвы, глубина залегания и фактор группировки проводников, действительно играют жизненно важную роль при приобретении кабеля правильного типа. Наиболее экономичный размер проводника можно выбрать, применив закон Кельвина, который подробно объяснен на примере из реальной жизни. Посмотрите ЗДЕСЬ .

  • Невозможно определить точные проценты и амортизацию по капитальным затратам.
  • Некоторые факторы, такие как допустимая нагрузка кабеля, эффект коронного разряда и т. Д., Не рассматриваются в этом законе.
  • По закону Кельвина может иметь место чрезмерное падение напряжения в размере проводника.

В зависимости от физической структуры проводники могут быть скрученными (несколько тонких проводов) или сплошными (сплошная металлическая проволока). Типы кабелей (проводников), которые используются в линиях электропередачи:

  • ACSR (алюминиевый проводник, армированный сталью): Он состоит из стальных жил, окруженных алюминиевыми жилами.Это наиболее рекомендуемый проводник для линий электропередачи, который используется для более протяженных участков.
  • ACAR (алюминиевый проводник, армированный сплавом): Он состоит из алюминиево-магниевого кремниевого сплава, окруженного алюминиевым проводником. Он имеет более высокую механическую прочность и проводимость, чем ACSR, поэтому его можно использовать для распределения и передачи в больших масштабах, но он более дорогой.
  • AAC (полностью алюминиевый проводник): Он также известен как ASC (алюминиевый многожильный проводник) и имеет проводимость 61% IACS.Несмотря на то, что он обладает хорошей проводимостью, он все же ограничен в применении из-за низкой прочности.
  • AAAC (проводник из алюминиевого сплава): Он изготовлен из сплава алюминия-магния-кремния и имеет проводимость 52,5% IACS. Из-за большей прочности его можно использовать для распространения, но не рекомендуется для передачи. Подходит для использования в помещениях с повышенным содержанием влаги.
 ⁘ IACS (Международный стандарт на отожженную медь) - это стандарт, введенный в США.
Это стандарт, с которым сравнивается проводимость любого проводника.
Это значение проводимости коммерчески доступной меди.

Существуют различные слои различных материалов, которые должны быть наложены на проводник, чтобы обеспечить изоляцию и экран кабеля с целью защиты проводника. Каждый слой имеет свою особую функцию, и ее требования зависят от применения кабелей. Например, для воздушных линий нам не нужна изоляция или экранирование, поскольку там используются неизолированные провода, но для подземных кабелей они должны быть изолированы и экранированы.

  • Изоляция: Изоляция кабеля выполняется с помощью любого диэлектрика, например ПВХ, чтобы предотвратить утечку тока из проводника.
  • Оболочка: Кабель снабжен оболочкой для защиты кабеля от влаги. Это должен быть какой-то немагнитный материал, например свинцовый сплав.
  • Подкладка: Предназначение подстилки - защитить оболочку кабеля от повреждений, вызванных броней.
  • Армирование: Армирование - это еще один слой оцинкованной стали поверх кабеля, защищающий его от любых механических повреждений.
  • Обслуживания: Повышает механическую прочность кабеля. Он обеспечивает общую защиту от влаги, пыли и т. Д.

Систему передачи электроэнергии можно сделать эффективной и экономичной, если следовать надлежащей методике определения размеров и выбора кабеля. Критерии выбора, коэффициенты снижения номинальных характеристик, тип проводника, надлежащая изоляция и экранирование и т. Д.Мы должны помнить об этом во время прокладки кабеля. Таким образом мы можем добиться эффективной, безопасной и рентабельной передачи электроэнергии.

Сообщите нам, если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, и оставьте нам свой отзыв в комментариях.

Наем профессионального инженера-электрика для проведения анализа вспышки дуги и исследования короткого замыкания - отличный способ обеспечить безопасность вашего предприятия и рабочих от нежелательных инцидентов.

AllumiaX, LLC - один из ведущих поставщиков исследований энергосистем на северо-западе.Наши непревзойденные услуги и опыт сосредоточены на обеспечении адекватного анализа дугового разряда, переходной стабильности, потока нагрузки, демпфирующей цепи, короткого замыкания, координации, сети заземления и качества электроэнергии.

Чтобы узнать больше об AllumiaX в деталях, подпишитесь на нас в Facebook, LinkedIn и Twitter и будьте в курсе всех последних новостей в области электротехники.
Позвоните нам: (206) 552–8235

Выбор силового кабеля для низковольтных двигателей

В связи с постоянным обновлением или расширением в отрасли будут добавлены новые электрические нагрузки, которые могут включать двигатели низкого напряжения (LV), следовательно, для установки этих двигателей, определения прокладки кабеля и расчета правильного сечения кабеля требуются инженеры-электрики. для каждого мотора для правильной работы.

Здесь мы обсудим правильную процедуру выбора подходящего кабеля для низковольтного двигателя.

При выборе силового кабеля для низковольтного двигателя в целом и при определении сечения силового кабеля, в частности, необходимо учитывать множество факторов, например:

1) Максимальное рабочее напряжение.

2) Уровень изоляции.

3) Рабочая частота.

4) Жила кабеля.

5) Количество жил кабеля.

6) Армирование кабеля.

7) Ток нагрузки.

8) Способ установки или укладки.

9) Коэффициенты снижения мощности.

10) Длина кабеля

11) Пусковой ток двигателя и пусковой коэффициент мощности.

12) Падение напряжения

13) Возможный уровень и продолжительность короткого замыкания.

14) Ограничения по сайту.

Каковы последствия неправильного выбора кабеля?

Предположим, вы уже выбрали кабель питания для низковольтного двигателя.Если допустимая токовая нагрузка кабеля ниже номинального тока двигателя, кабель нагревается и изоляция кабеля со временем ухудшается.

Если при выборе кабеля не учитывается падение напряжения на кабеле, то при запуске двигателя напряжения на клеммах двигателя будет недостаточно для запуска двигателя и его запуска.

Когда мы говорим о силовом кабеле небольшой длины, стоимость кабеля может не быть проблемой, если он выбран неправильно, напротив, представьте себе общую стоимость прокладки фидерного кабеля к трехфазному двигателю размером 3 * 150. мм2 и длиной 300 метров, что будет относительно большим, стоимость переустановки этого кабеля будет высока в случае неправильного выбора.

В целом, трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее распространенными, часто используемыми и востребованными двигателями в отрасли, поэтому предположим, что требуется установить трехфазный двигатель, и вас попросят выбрать подходящий кабель. для этого двигателя следующим образом:

Стандарты

Любой проект, будь то новый или уже запущенный, должен соответствовать одному или нескольким стандартам в соответствии со спецификациями проекта, таким как стандарт IEC или стандарт ANSI / IEEE.

Следовательно, все установленные силовые кабели должны соответствовать стандарту вашего проекта. Здесь наш двигатель должен соответствовать стандартам IEC.

Производитель кабеля

Перед тем, как приступить к расчету сечения кабеля, нам необходимо знать некоторые электрические и физические характеристики кабеля, которые помогут нам в наших расчетах, например:

1) Сопротивление кабеля в Ом / км.

2) Индуктивность кабеля в мч / км.

3) Максимальный ток кабеля в амперах.

4) Емкость кабеля короткого замыкания в кА.

Эти характеристики можно найти только в руководстве производителя кабеля. Обычно ваша компания имеет дело с несколькими известными поставщиками кабелей, которые могут предоставить вам направляющие для кабелей от своих производителей.

Максимальное рабочее напряжение

По паспортной табличке двигателя мы можем получить номинальное напряжение двигателя, соответственно, мы можем выбрать номинальное напряжение кабеля из руководства по кабелю производителя.

Согласно стандарту IEC Std 60502-1, обозначение напряжения кабеля -

.

Uo / U (Um), для двигателя низкого напряжения, обычно 0.Кабель 6/1 (1,2) кв используется там, где:

Uo (Kv) представляет собой номинальное фазное напряжение между любым проводником и землей в кабеле.

U (кВ) представляет собой номинальное линейное напряжение между любыми двумя проводниками кабеля.

Um (Kv) представляет собой максимальное рабочее напряжение, которое может выдержать кабель.

Уровень изоляции

По мере увеличения уровня напряжения оборудования уровень изоляции должен увеличиваться во избежание любого нарушения изоляции.

Согласно стандарту IEC Std 60502-1 изоляционный материал кабеля может быть любого из этих двух типов:

1) Термопласт, такой как поливинилхлорид (ПВХ), обычно используется для двигателей низкого напряжения.

2) Термореактивный материал, такой как сшитый полиэтилен (XLPE), обычно используется для двигателей среднего и высокого напряжения.

Кабели с изоляцией из ПВХ

выдерживают максимальную температуру проводников 700 ° C, а кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена - до 900 ° C.

Обычно мы выбираем изоляцию кабеля из ПВХ для нашего двигателя.

Рабочая частота

Из паспортной таблички двигателя мы можем получить номинальную рабочую частоту, которая обычно составляет 50 Гц по европейскому стандарту и 60 Гц по американскому стандарту.

Примечание. По мере увеличения рабочей частоты двигателя эффект приближения и скин-эффекта в проводнике увеличивается, а эффективное сопротивление кабеля переменному току увеличивается.

Повышенная частота также увеличит реактивное сопротивление кабеля, в конечном итоге, падение напряжения в кабеле увеличится.

Токопроводящая жила

Обычно используется медь или алюминий. Проводник может быть многожильным, одножильным или гибким.

Количество жил кабеля

Когда мы говорим «жила кабеля», мы имеем в виду жилу кабеля. Поэтому, когда мы говорим об одножильном кабеле, это означает, что кабель состоит из одной жилы.

Как правило, любой силовой кабель может быть одножильным, двухжильным, трехжильным или четырехжильным. Для трехфазного двигателя выберем трехжильный кабель.

Кабельная броня

Броня кабеля представляет собой слой стальной ленты или оцинкованной стальной проволоки, который окружает жилы кабеля для обеспечения механической защиты кабеля.

Обычно кабельная броня используется в подземных прокладках для многожильных кабелей.

Ток нагрузки

По паспортной табличке двигателя мы можем получить номинальный ток в амперах или рассчитать его по формуле для трехфазного асинхронного двигателя следующим образом: Номинальный ток = (кВт * 1000) / (1.732 * номинальное напряжение сети * КПД двигателя * коэффициент мощности двигателя).

Какая допустимая нагрузка на кабель?

Допустимая нагрузка кабеля или допустимая нагрузка по току определяется как максимальный ток, который кабель может постоянно выдерживать при максимальной рабочей температуре.

Обычно руководство по кабелю производителя предоставляет таблицы допустимой нагрузки в зависимости от типа кабеля и количества жил в кабеле. Эти таблицы допустимой нагрузки основаны на стандарте IEC Std 60287-1.

Предполагая трехжильный кабель, 0.6/1 (1,2) кВ, с многопроволочным медным проводником, с изоляцией из ПВХ и оболочкой из ПВХ, мы можем перейти к указанной таблице допустимой токовой нагрузки.

Затем, используя номинальный ток двигателя, мы можем выбрать размер кабеля из той же таблицы допустимой нагрузки, как показано на рисунке ниже.

Способ установки или укладки

Существуют различные способы прокладки силовых кабелей на объекте, например:

1) Кабель проложен на открытом воздухе по кабельному лотку или кабельной лестнице.

2) Кабель проложен в канале на случай пересечения дорог или проникновения тяжелой техники.

3) Кабель проложен прямо в земле.

Из таблицы допустимой токовой нагрузки видно, что метод прокладки кабеля напрямую влияет на номинальный ток для того же сечения кабеля, как показано на рисунке ниже.

Коэффициенты снижения

Для всех таблиц допустимой нагрузки кабеля, приведенных в руководстве по кабелю производителя, приняты определенные условия установки, такие как

1) Температура окружающего воздуха

2) Температура почвы.

3) Термическое сопротивление грунта.

4) Глубина закладки.

Для других условий установки, отличных от тех, которые указаны в руководстве по кабелю производителя, должны применяться следующие коэффициенты снижения номинальных характеристик:

Коэффициент снижения температуры окружающего воздуха

Из приведенной выше таблицы видно, что производитель принял температуру окружающего воздуха 400 ° C с коэффициентом 1,00 во всех таблицах допустимой нагрузки.

В качестве примера, если температура окружающего воздуха для нашей прокладки кабеля из ПВХ составляет 450 ° C из приведенной выше таблицы, то соответствующий коэффициент снижения номинальных характеристик составляет 0,95.

Если затем этот коэффициент снижения мощности умножить на номинальный ток, предварительно выбранный из таблицы допустимой нагрузки, то номинальный ток кабеля будет снижен.

Это очевидно, потому что при том же сечении кабеля при повышении температуры окружающего воздуха по кабелю будет меньше тока. Вот почему это называется фактором снижения номинальных характеристик.

Соответственно, будет выбран кабель большего размера, будет использоваться метод проб и ошибок, пока мы не достигнем номинального тока двигателя, но с учетом всех факторов снижения номинальных характеристик.

Можно использовать более простой подход:

Определите все коэффициенты снижения номинальных характеристик из всех данных таблиц, умножьте их все вместе, чтобы получить общий коэффициент снижения.

Разделите номинальный ток выбранного размера кабеля (предварительно выбранный из таблицы допустимой нагрузки) на общий коэффициент снижения мощности, затем из таблицы допустимой нагрузки снова выберите требуемый размер кабеля.Этот подход применим ко всем факторам снижения номинальных характеристик.

Коэффициент снижения температуры почвы

Коэффициент снижения теплового сопротивления грунта

Коэффициент снижения глубины закладки

Коэффициент снижения номинальных характеристик группы кабелей

Длина кабеля

Длина кабеля будет указана на схемах расположения силовых кабелей. Длина кабеля используется при расчетах падения напряжения.

Падение напряжения

Расчет падения напряжения очень важен, чтобы гарантировать, что напряжение на клеммах двигателя находится в допустимом диапазоне.

Обычно он указывается на паспортной табличке двигателя в процентах от номинального напряжения сети.

Падение рабочего напряжения

Сначала , мы рассчитываем падение рабочего напряжения при нормальных условиях нагрузки. Допустимое общее падение рабочего напряжения до клемм двигателя обычно ограничивается 3-5% от номинального сетевого напряжения двигателя.

Здесь есть два метода расчета падения напряжения:

1) Метод формул

Падение напряжения = 1,732 * I * (R Cos ɸ + X Sin ɸ) * l (вольт)

где I - номинальный ток двигателя, Cos ɸ - номинальный коэффициент мощности двигателя при полной нагрузке, R и X - сопротивление и реактивное сопротивление на фазу кабеля (Ом / км), а l - длина кабеля в км. .

Примечание. Эта формула применима только для трехфазных двигателей.

R и X какого кабеля?

Хороший вопрос.Здесь мы возьмем новый размер кабеля, выбранный ранее, после учета всех факторов снижения номинальных характеристик.

Рассчитайте падение напряжения в процентах, разделив падение напряжения, рассчитанное по предыдущей формуле, на номинальное напряжение в сети.

Если результат меньше 5%, тогда никаких проблем. Но если результат больше 5%, выбираем кабель большего сечения и пересчитываем падение напряжения. Мы повторяем эти шаги, пока не получим кабель подходящего размера.

2) Табличный метод

Здесь производитель кабеля предоставляет таблицы падения напряжения, как показано на рисунке ниже.

Из приведенной выше таблицы видно, что падение напряжения дано в мВ на ампер на метр. Для расчета падения напряжения выберите мВ из таблицы в соответствии с новым размером кабеля, выбранным ранее (после коэффициентов снижения).

Умножьте выбранное мВ на номинальный ток нового кабеля, затем умножьте его на длину кабеля, чтобы получить падение напряжения.

Как и в методе формулы, проверьте результаты и при необходимости пересчитайте.

Примечание. Табличный метод можно использовать только в определенных условиях, указанных производителем для каждой таблицы.

В качестве примера, предыдущая таблица используется только для коэффициента мощности двигателя 0,8, если требуемые условия не соответствуют таблицам, нам нужно будет использовать метод формулы.

Падение пускового напряжения

Во-вторых, мы вычисляем падение пускового напряжения при пусковых условиях двигателя. Допустимое общее падение пускового напряжения до клемм двигателя обычно ограничивается в пределах 15% от номинального сетевого напряжения двигателя.

Здесь будет использоваться та же формула падения напряжения, за исключением того, что I будет пусковым током двигателя, а cos ɸ будет пусковым коэффициентом мощности двигателя.

Соответственно рассчитать падение напряжения и подобрать кабель необходимого сечения.

Емкость короткого замыкания

Из исследования короткого замыкания мы можем получить уровень короткого замыкания (KA), а из координации защиты мы можем получить продолжительность короткого замыкания, которая будет временем отключения выключателя (мс).

Обычно производитель кабеля предоставляет таблицы короткого замыкания KA, как показано на рисунке ниже.

Убедитесь, что выбранный C.S.A. может выдерживать Isc в течение указанного времени, в противном случае увеличьте C.S.A. кабеля.

Если уровень короткого замыкания или продолжительность не указаны в таблице, мы можем рассчитать его по этой формуле

Ограничения по участку

У каждого проекта есть свои спецификации, которым мы должны следовать при установке, вводе в эксплуатацию и эксплуатации любого электрического оборудования.Соответственно, это может повлиять на многие вещи, такие как тип прокладки кабеля в производственных единицах и другие.

Наконец

Выберите самый большой C.S.A из выбранных размеров кабеля с учетом номинального тока, коэффициентов снижения номинальных характеристик, падения рабочего напряжения, падения пускового напряжения и способности к короткому замыканию.

Список литературы

[1] IEC Std 60287-1, Электрические кабели - Расчет номинального тока, 2001.

[2] IEC Std 60502-1, силовые кабели с экструдированной изоляцией и аксессуары к ним на номинальное напряжение от 1 кВ (Um = 1.2 кВ) до 30 кВ (Um = 36 кВ), 1998.

[3] El-Swedey Кабельная направляющая.

myCableEngineering.com> 8 шагов к выбору и определению размеров силового кабеля низкого напряжения

Это сообщение в блоге Стивена Макфадьена, впервые появившееся на myElectrical.com 25 июля 2011 г.


Я часто сталкиваюсь с проблемой определения размеров кабеля. Сейчас многие инсталляции уникальны и требуют особого внимания. Однако в большинстве случаев выбор кабеля - это повторяющееся действие.Когда я смотрю на силовые кабели низкого напряжения, я обычно всегда начинаю с одной и той же базовой стратегии.

  1. По умолчанию используется сшитый полиэтилен - зачем возиться с другими изоляционными материалами (ПВХ, резина и т. Д.). XLPE хорошо зарекомендовал себя, конкурентоспособен по цене и не имеет проблем, связанных с деградацией или возгоранием, по сравнению с другими изоляциями. Вы также получите меньшую площадь поперечного сечения. Только в особых случаях вам нужно будет рассмотреть другие типы установки.
  2. Используйте армированный кабель - необходима механическая защита подземного кабеля.Для внутренних кабелей использование брони не требуется. Однако даже в помещении у вас есть преимущество использования брони для CPC. Что касается внутренних кабелей, выбирайте бронированные или вне зависимости от местной практики.
  3. Используйте оболочку LSZH (с низким содержанием дыма и нулевым содержанием галогенов) - дым и токсичные пары в случае пожара не подходят. Почему бы просто не избежать проблемы.
  4. Рассчитайте текущий рейтинг, используя приемлемый метод. Я предпочитаю использовать метод, приведенный в BS 7671, поскольку он применим там, где я работаю.Рассчитайте номинальный ток с учетом как расчетного тока, так и номинала защитного устройства и примените необходимые коэффициенты снижения номинальных характеристик.
  5. Рассчитайте падение напряжения - опять же, вы можете использовать BS 7671 и проверить его соответствие местным нормам. Падение напряжения должно быть суммой всех кабелей в цепи (от источника до конечной нагрузки).
  6. Убедитесь, что кабель может принимать уровень неисправности - для большинства кабелей большего размера это не проблема, но для кабелей меньшего размера это может быть проблемой.
  7. Используйте myCableEnginering для проведения расчетов - это облегчает жизнь.
  8. Будьте практичны - убедитесь, что у вас разумный размер кабеля. Если вы получите кабель 50 мм 2 на нагрузке 2 А из-за падения напряжения или уровня неисправности, обратите внимание на саму концепцию конструкции системы.

, хотя вы не можете сказать «после того, как вы выбрали один кабель, вы выбрали все кабели», вы можете сказать «после того, как вы выбрали несколько кабелей, вы выбрали большинство кабелей»

Наконец, нам нужен отказ от ответственности.Хотя вышеперечисленное подходит для большинства ситуаций (низкое напряжение), оно не распространяется на все случаи. Есть ситуации, которые отличаются, уникальны или требуют особого рассмотрения. Чтобы оценить эти ситуации, лучше всего понимать характеристики нагрузки, которую кабель будет обеспечивать, среду, в которой он устанавливается, и знать о других основных проблемах. Если вы можете это сделать, любые необходимые корректировки плана из восьми пунктов часто становятся очевидными.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *